模块化切割头的制作方法_2

文档序号:9493363阅读:来源:国知局
以下实现:提供具有基座构件以及可释放地安装到切割头的多个工具支撑件的切割头可增加整个切割头的灵活性,因为支撑多个切割钻头的多个工具支撑件可根据需要相对于基座构件定位。因此,例如,基座构件可用于右旋切割头以及左旋切割头,这取决于切割头相对于多个工具支撑件的特定布置。
[0043]本发明还可部分基于以下实现:具有示例性公开的模块化切割头,有可能提供具有不同适当材料的基座构件或工具支撑件,以实现对于,例如,强度的要求。因此,基座构件可包括不同于切割钻头载体的材料,所述基座构件比,例如,切割钻头载体暴露于更小的机械应力。
[0044]本发明还可部分地基于以下实现:由于可更换工具支撑件,切割钻头可以由切割钻头载体非拆卸地支撑。这可以使可拆卸切割钻头的保持系统变得不必要,从而可以减小整个切割头的复杂性。
[0045]下文中结合附图对示例性公开的模块化切割头的特征进行了详细描述。参照图1,示出了具有旋转轴线12的切割头10的透视图。切割头10包括基座构件20、多个工具支撑件40、附接到工具支撑件40的多个切割钻头载体50,以及多个切割钻头60。多个切割钻头60中的每个都可由多个切割钻头载体50中的一个可旋转地支撑。
[0046]在图1中,切割头10具有四个工具支撑件,即第一工具支撑件41、第二工具支撑件42、第三工具支撑件43和第四工具支撑件44。第一、第二、第三及第四工具支撑件41、42、43,44相对于旋转轴线12同心地布置在基座构件20上。
[0047]基座构件20还可以包括沿旋转轴线12延伸贯穿基座构件20的中心孔30 (同样见图2)。中心孔30配置成接纳驱动衬套31,驱动衬套31接纳来自驱动单元的扭矩并将该扭矩传递给基座构件20,从而传递给多个工具支撑件40和配置成与岩石相接合的多个切割钻头60。
[0048]如图1进一步所示,多个切割钻头60中的每个可以相对于旋转轴线12具有特定取向。将参照图5描述多个切割钻头60的特定取向。
[0049]如图1所示,多个切割钻头载体50中的每个通过例如焊接附接至多个工具支撑件40。在一些实施例中,多个切割钻头载体50中的每个或一些可以与多个工具支撑件40形成一体。
[0050]现在参照图2,更详细地示出了基座构件20的剖视图。如图2所示,基座构件20包括大致呈圆锥的形状,并且具有多个台阶21,即第一台阶22、第二台阶24、第三台阶26和第四台阶28。多个台阶21中的每个都围绕旋转轴线12周向延伸。
[0051]第一台阶22具有第一高度H1、内径dl和外径d2,由此限定了第一工具支撑件接纳部分23。第二台阶24具有第二高度H2、内径d2和外径d3,由此限定了第二工具支撑件接纳部分25。第三台阶24具有第三高度H3、内径d3和外径d4,由此限定了第三工具支撑件接纳部分27。第四台阶24具有第四高度H4、内径d4和外径d5,由此限定了第四工具支撑件接纳部分29。因此,基座构件20包括圆锥形阶梯式构型,且由于基座构件20不会暴露至IJ高机械应力,因此它可以由例如灰口铸铁、铸钢或锻钢制成。
[0052]基座构件10的中心孔30包括配置成接纳驱动衬套31的驱动衬套接纳部分32 (见图3)。驱动衬套接纳部分32可包括具有第一直径dl的孔及直径小于第一直径dl的圆锥形凹槽。圆锥形凹槽可配置成使驱动衬套31相对于旋转轴线12居中。驱动衬套31以驱动方式连接至驱动装置(附图中未明示),例如电动马达或具有齿轮单元的液压马达等以驱动切割头10。
[0053]通过压入操作使驱动衬套31附接在驱动衬套接纳部分32内,从而防止驱动衬套31相对于基座构件20旋转。为使切割头10附接至驱动装置,可通过开口 34将螺丝(未示出)从顶部插入,且螺丝头可布置在中心孔段36内。
[0054]如图2所示,驱动衬套接纳部分32包括与驱动衬套31的阶梯式构型相对应的阶梯式构型。驱动衬套接纳部分32的直径可以与第一直径D1相对应。然而,在一些实施例中,驱动衬套接纳部分32可包括其它任意适于接纳驱动衬套31并将扭矩从驱动装置传递给切割头10的直径。
[0055]多个台阶21中的每个包括至少一个中心孔38,其配置成接纳与多个工具支撑件40中的一个相接合的销39 (参见图3)。具体地,如图2所示,多个台阶21中的每个包括四个绕着基座构件20的圆周对称布置在每个台阶上的中心孔38 (图2示出了其中两个)。
[0056]基座构件20还包括第一固定孔72和第二固定固定孔74。第一固定孔72和第二固定孔74均配置成分别接纳固定装置,例如与第一工具支撑件41接合以使其固定于基座构件20上的螺丝。然而,在一些实施例中,可以设置两个以上或两个以下的固定孔螺丝72、74来将多个工具支撑件40固定至基座构件20。
[0057]基座构件20还包括位于切割头10底部部分的围绕旋转轴线12延伸的环形密封槽80。环形密封槽80配置成容纳密封环(图中未示)以密封至切割机的连接。
[0058]现在参照图3,更详细地示出了包括图2的基座构件20和附接到基座构件20的多个工具支撑件40的切割头10的剖视图。在图3中,第一工具支撑件41设置在第一台阶22的第一工具支撑件接纳部分23处。第二工具支撑件42设置在第二台阶24的第二工具支撑件接纳部分25处。第三工具支撑件43设置在第二台阶24的第二工具支撑件接纳部分27处。第四工具支撑件44设置在第四台阶28的第二工具支撑件接纳部分29处。
[0059]具体而言,各个台阶22、24、26和28的内径dl、d2、d3和d4对应于工具支撑件41、42、43和44的内径,使得多个工具支撑件40中的每一个固定地布置在相应工具支撑件接纳部分23、25、27和29处。
[0060]第一工具支撑件41的外径D1大于第二台阶24的内径d2,使得第一工具支撑件41与第二工具支撑件42重叠。类似地,第二与第三工具支撑件42与43的外径D2与D3分别大于相应内径d3与d4,使得第二工具支撑件42与相邻的第三工具支撑件43重叠。第四工具支撑件44的外径D4小于直径d5,使得第四工具支撑件44不从基座构件20轴向突出。一般而言,工具支撑件的外径可以大于相邻的下工具支撑件的内径,使得上工具支撑件可以与下工具支撑件重叠。
[0061]同样如图3所示,由于与相邻工具支撑件的重叠,第一工具支撑件41接合第二工具支撑件42,第二工具支撑件42接合第三工具支撑件43,且第三工具支撑件43接合第四工具支撑件44。
[0062]具体地,多个工具支撑件40中的每一个包括至少一个工具支撑件凹槽46和至少一个工具支撑件突出部48。参照图6至图8,更详细地描述了多个工具支撑件40的接合,及工具支撑件的特定构型。
[0063]如图3所示,切割头10还包括固定机构70。在图3中,根据第一实施例的固定机构70包括延伸穿过第一固定孔72的第一固定螺丝73和延伸穿过第二固定孔74的第二固定螺丝75。第一固定螺丝73和第二固定螺丝75都与多个工具支撑件40中最上面的工具支撑件中的相应螺纹接合,最上面的工具支撑件为图3中的第一工具支撑件41。具体而言,最上面的工具支撑件包括最小的内径dl和外径D1。
[0064]由于多个重叠的工具支撑件40相互接合,且通过紧固第一固定螺钉73和第二固定螺钉75,其他工具支撑件,即第二工具支撑件42、第三工具支撑件43和第四工具支撑件44,也可以紧固到基座构件20。
[0065]然而,在一些实施例中,多个工具支撑件40可以不相互重叠。在这种情况下,基座构件20可以包括附加固定孔。例如,基座构件20可以包括用于分别接纳f工具支撑件和固定螺丝的两个固定孔,所述固定螺丝配置为将多个工具支撑件中的每一个紧固到基座构件20。在这种情况下,多个工具支撑件40中的每一个可以无需拆卸例如位于上方的至少一个工具支撑件,而进行更换。
[0066]多个工具支撑件40相互间的具体布置由销39限定。每个销39可以进一步配置为接纳来自切割钻头60的任何轴向或径向力并且将其传送至基座构件20,诸如例如,来自驱动装置的驱动力。
[0067]现在参照图4,更详细地示出了固定机构70的第二实施例。已经参照图3介绍和解释的其他部件被提供有与图3中所用的相同的附图标记。
[0068]图4的固定机构70包括设置在基座构件20的顶部处的锁定螺母螺纹76和与锁定螺母螺纹76相接合的锁定螺母78。锁定螺母78接触并固定第一工具支撑件41到基座构件20,第一工具支撑件41是最上面的工具支撑件并且具有最小的内径dl和外径D1。由于重叠的工具支撑件40相互接合,并且通过紧固锁定螺母78,其他工具支撑件,即第二工具支撑件42、第三工具支撑43以及第四工具支撑44,也可以紧固到基座构件20。
[0069]在第三实施例中(在附图中没有明确示出),卡扣式螺母连接件可以用于将最上面的工具支撑件固定至基座构件20。
[0070]现在参照图5,示出了切割头10的俯视图。切割头10包括多个工具支撑件40。每一工具支撑件40包括支撑多个切割钻头60(图5中未明确示出)的切割钻头载体50。
[0071]具体而言,第一工具支撑件41包括至少一个第一切割钻头载体51,第二工具支撑件42包括至少一个切割钻头载体52,第三工具支撑件43包括至少一个切割钻头载体53并且第四工具支撑件44包括至少一个切割钻头载体54。多个切割钻头载体51、52、53和54中的每一个与多个工具支撑件40中的相应工具支撑件41、42、43和44 一体形成。在一些实施例中,多个切割钻头载体50中的每一个或一些可以固定地或可释放地附接到多个工具支撑件40中的相应工具支撑件。
[0072]如图5进一步所示,
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