专利名称：用于作业车辆的球窝接头的制作方法
技术领域：
本公开涉及一种用于作业车辆的球窝接头。公开一种相关的方法。
背景技术：
有诸如具有用来推动泥土和其它材料的平铲的履带式推土机以及类似的作业车 辆。 一种球窝接头可被用来例如使平铲与平铲升降机构相互连接。球窝接头在平铲姿态改 变过程中支撑平铲。而且，当平铲通过平铲升降机构升高和降低时，球窝接头为平铲提供支 撑。
发明内容
根据本公开，提供一种用来互连部件的球窝接头。所述接头包括一球头螺栓和一 承窝。所述球头螺栓包括一在其一端的球状体。所述球状体位于所述承窝内用于所述球状 体与所述承窝之间相对运动。所述承窝包括底座、环形固定圈、可移除地将环形固定圈连接 至底座的多个紧固件、以及剖分轴承圈。所述剖分轴承圈与底座配合以限定接纳球状体的 支承面，并在所述环形固定圈通过所述多个紧固件连接至所述底座以保持所述球状体在所 述承窝内时，该剖分轴承圈被锁位在所述环形固定圈和所述底座之间。这样，剖分固定圈阻 碍球状体被拉出承窝外，同时环形固定圈同时起保持剖分轴承圈就位和将传到那里的负载 分配在所有紧固件之间的作用。这样的负载分配提升所述接头的整体强度。
典型地，球窝接头可用于作业车辆或其它设备上以互连其第一和第二部件。所述 第一部件可以是例如平铲或其它工具，以及第二部件可以是例如平铲升降机构或其它工具 装备。在这样一个例子中，环形固定圈由此被构形用以将施加到第一部件(例如，平铲或其 它工具)上的负载分配在多个紧固件之间。 当球状体磨损时，一个或多个垫片可被从环形固定圈与底座之间除去，之后紧固 件可被拧紧。这样的拧紧促使环形固定圈朝向底座，致使环形固定圈通过凸轮相对彼此的 带动剖分轴承圈相互的相对端，减少剖分轴承圈的内直径以改善剖分轴承圈绕球状体的配 合(即，提高剖分轴承圈绕球状体的一致性)。这样，球窝接头可易于调整以适应球状体的 磨损。
由所述描述和附图，本发明的这些和其它目的、特点和优点将变得明显。
所述图的详细说明参照附图，其中 图1是例如推土机形式的作业车辆的透视图，所述作业车辆具有互连平铲和平铲 升降机构的球窝接头； 图2是所述球窝接头的分解透视图；
图3是所述球窝接头的透视图； 图4是图3沿线4-4剖视图，显示一承窝，其中紧固件可移除地把环形固定圈连接到底座，以在其间限定剖分固定圈，阻挡所述球状体被拉出； 图5是图3沿线5-5的剖视图，显示大小适应球状体的承窝； 图6是类似图5的剖视图，显示调整大小以适应球状体和/或承窝上磨损的承窝；
及 图7是类似图5的剖视图，显示负载对平铲的作用。 具体实施方案 参考图l，表示例如推土机的形式的作业车辆10。同样地，作业车辆10可具有球 窝接头12，其互连例如平铲14或其它设备形式的第一部件与例如平铲升降机构16或其它 工具装备形式连接到车辆10的主机18的第二部件。便于描述，第一和第二部件在本部分 中分别指平铲14和平铲升降机构16，但可理解的是，所述接头12可用于互连的各种其它部 件。 所述接头12调节所述平铲14的多种运动。例如，其有利于平铲14相对于所述平 铲升降机构16的框架20(例如，C-框架)的偏转和翻转，并便于当平铲升降机构16运行时 平铲14随着框架20的垂直运动。所述框架20连接主机18，用于对主机18任一侧的升降 气缸22长度的变化相应相对那里垂直枢转运动。每个升降气缸22通过各自的塔架24连 接到框架20。 一对偏转气缸26，每个在各自的塔架24和平铲14之间延伸，配合以使平铲 14绕大体垂直轴偏转。翻转气缸28可操作以绕大体水平的轴翻转平铲14。所述接头12 从而有利于平铲14的偏转、翻转和垂直运动，所有这些都可以通过来自例如位于操作台30 的操作员的输入自动和/或手动控制。 示例地，接头12连接至框架20和平铲14。例如，接头12的球头螺栓32可以到框 架的固定关系连接到框架20，以及所述接头12的承窝34可以到平铲14的后壁36的固定 关系连接到平铲14的后壁36。 参考图2-4，表示接头12的结构。球头螺栓32包括在球头螺栓32 —端的球状体 38。所述球状体38位于承窝34内，用于球状体38和承窝34之间相对运动。所述承窝34 包括连接到后壁36的底座40、环形固定圈42、可移除地把环形固定圈42固定到底座40的 多个紧固件44、以及剖分轴承圈46，剖分轴承圈46与底座40配合以限定接纳球状体38的 支承面48，并在环形固定圈42通过紧固件44与底座40连接以保持球状体38在承窝34内 时，剖分轴承圈46被锁位在环形固定圈42和底座40之间。因此，环形固定圈42被构形用 以将传到那里的负载分配在所有紧固件44之间。这种负载可被施加到平铲14并通过底座 40传到环形固定圈42，例如图7所示的关于负载50。 在承窝12装配过程中，球头螺栓32连接(如焊接)到框架20，然后环形固定圈 42滑过球状体38到球头螺栓32，以使所述球状体38穿过环42上形成的中心孔。环形固 定圈42的内直径52大于所述球状体38的外直径54以允许环42和球状体38之间的这种 相对运动。 球状体38紧靠由底座40限定的支承面48的部分48a插入底座40。支承面部分 48a从而限制球状体38到承窝34的插入。底座40的支承面部分48a为凹形以与球状体 38的外表面紧密配合。 所述剖分轴承圈46被装配在球状体38周围，并位于球状体38的肩部56。 一个或
5多个垫片58可被设置在环形固定圈42与底座40之间并布置在剖分轴承圈46周围，此类 垫片58的数目足以当环形固定圈42连接到底座40时保持球状体38在承窝34内。每个 紧固件44(例如，螺栓)被推进穿过相关的垫圈60、环形固定圈42，和一个或多个垫片58， 如果有，进入底座40上形成的螺纹孔40。 紧固件44的拧紧导致环形固定圈42和底座40之间朝向彼此相对运动，这又导致 环形固定圈42通过凸轮相对彼此(例如，朝向彼此)的带动锁住剖分轴承圈46的相对两 端46a和46b，减小剖分轴承圈46的内直径，以促进剖分轴承圈46在球状体38周围的配 合。剖分轴承圈46这样的压縮提供环46在球状体38周围相对精密的配合。因此，环形固 定圈42内表面上形成的内槽面或锥形62作为凸轮表面与剖分轴承圈42外表面上形成的 外槽面或锥形64作为凸轮随动表面接触和配合。 当接头12装配好时，由剖分轴承圈46限定的支承面48的部分48b阻挡球状体38 从承窝34的拉出。此外，环形固定圈42把剖分轴承圈54压至肩部56上，从而把剖分轴承 圈46限定在环形固定圈42和底座40之间。因此，底座40的部分48a，48b与剖分轴承圈 46彼此齐平并配合以提供支承面48，当平铲14相对平铲升降机构16移动时以及当平铲升 降机构16垂直移动时球状体38紧靠支承面48支承。 虽然剖分轴承圈46可由任何轴承材料制造，剖分轴承圈46可由例如镍青铜或其 它青铜材料制造。镍青铜材料防止球状体38磨损。镍青铜比其它青铜材料具有相对高的 强度，还具有类似的弹性系数，使剖分轴承圈46伸展更多和猛地吸住球状体38而破裂。典 型地，剖分轴承圈46比球状体38软，所以环46中发生磨损，这是环46如果由诸如镍青铜 的青铜材料制成而球状体38由硬化钢制成的情形。磨损在环46中，而不是球状体38，促进 所述接头12个可调的好处，下面详细讨论。 参考图5和6，接头12被构形用以调整承窝34在球状体38周围的配合，促进接 头12维修方便。更具体地说，剖分轴承圈46可压縮用于调整球状体38与支承面48之间 的轴承间隙。随着时间推移，所述接头12可能磨损，特别是剖分轴承圈46，增加球状体38 与支承面48之间的轴承间隙。为了拉紧该间隙，多个紧固件44可松开且一个或多个垫片 58可从环形固定圈42与底座40之间被除去，如所示，例如在图5和6中，其中在图5中有 比图6中更多的垫片58。虽然图6显示所有垫片58已被除去，可以理解的是，在某些情况 下，可能没有必要除去所有垫片58。 此后，紧固件44可被拧紧，导致环形固定圈42与底座40之间朝向彼此的相对运 动，造成环形固定圈42通过凸轮相对彼此(例如，朝向彼此)的带动相对两端46a，46b，减 小剖分轴承圈46的内直径，以提高剖分轴承圈46在球状体38周围的配合，并因此减小球 状体38与支承面48之间的轴承间隙。示例地，在图5中，端46a， 46b彼此远离间隔距离 66，而在图6中，端46a，46b彼此远离间隔距离68，距离68小于距离66。
参考图7，如上面间接提到，固定圈42是环形的以在所有紧固件44之间分配负载 50。例如，平铲14可以与施加到其上的负载50成角度(偏转)。虽然主要地环42的一侧 可以在这样的平铲方向接纳负载50，因为42环是环形的，所以环42能够在所有紧固件44 之间分配该负载50。这种负载分配能力提高接头12的使用寿命。 如上所述，通常，接头12用于互连第一和第二部件，作为例子，接头12用于互连平 铲14和平铲升降机构16。在其它应用中，接头12可能被用来取代诸如例如履带式车辆中的那些球形套管接头。 虽然本公开已在附图和前面的描述中详细进行了举例说明和描述，此类举例说明和描述作为示例而不是限制性质，应当理解，已显示和描述的举例说明实施例和本公开精神范围内的所有变化和修改都希望被保护。将指出的是本公开可以不包括所有的特征而仍然受益于至少一些此类特征的优点。本领域的普通技术人员可以容易地设计包含本公开的一个或多个特征并落在所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的自己的实施方案。
权利要求
一种球窝接头，包括一球头螺栓，其包括在其一端的球状体，和一承窝，所述球状体被安置在该承窝内用于所述球状体与所述承窝之间相对运动，所述承窝包括一底座、一环形固定圈、可移除地连接所述环形固定圈至所述底座的多个紧固件、和一剖分轴承圈，该剖分轴承圈与所述底座配合以限定接纳所述球状体的支承面，并在所述环形固定圈通过所述多个紧固件连接至所述底座以保持所述球状体在所述承窝内时，该剖分轴承圈被锁位在所述环形固定圈和所述底座之间。
2. 如权利要求1所述的球窝接头，其中所述环形固定圈被构形以将一负载分配在所有 所述紧固件之间。
3. 如权利要求1所述的球窝接头，其中所述环形固定圈包括一凸轮面，该凸轮面与所 述剖分轴承圈接触，用于响应在所述多个紧固件被紧固时所述剖分轴承圈和所述底座之间 朝向彼此的相对运动，以通过凸轮相对彼此的带动所述剖分轴承圈的相对两端。
4. 如权利要求1所述的球窝接头，其中所述环形固定圈包括一内槽面，以及所述剖分 轴承圈包括一与所述内槽面配合的外槽面。
5. 如权利要求1所述的球窝接头，其中所述底座包括一肩部，所述剖分轴承圈被安置 在该肩部上。
6. 如权利要求1所述的球窝接头，其中所述环形固定圈包括一内直径，该内直径大于 所述球状体的外直径。
7. 如权利要求1所述的球窝接头，包括一安置在所述环形固定圈与所述底座之间并布 置在所述剖分轴承圈周围的垫片。
8. 如权利要求1所述的球窝接头，其中，由所述剖分轴承圈限定的所述支承面的部分 阻碍所述球状体从所述承窝的拉出，以及由所述底座限定的所述支承面的部分限制所述球 状体插入所述承窝。
9. 如权利要求8所述的球窝接头，其中由所述剖分轴承圈限定的所述支承面的所述部 分和由所述底座限定的所述支承面的所述部分中的每一个与所述球状体的外表面紧密配合。
10. 如权利要求1所述的球窝接头，其中所述剖分轴承圈由比所述球状体软的材料制成。
11. 一种包括权利要求l的所述球窝接头以及第一和第二部件作业车辆，其中所述球 窝接头互连所述第一和第二部件用于其间相对运动。
12. 如权利要求11所述的作业车辆，其中，所述第一部件是一平铲，所述第二部件是一 平铲升降机构，以及所述平铲连接到所述底座，从而将施加到所述平铲的负载通过所述环 形固定圈分配在所有所述紧固件之间。
13. —种使用球窝接头的方法，所述球窝接头包括一球头螺栓，其包括在其一端的球状 体，和一承窝，所述球状体被安置在该承窝内用于所述球状体与所述承窝之间相对运动，所述承窝包括一底座、一环形固定圈、可移除地连接所述环形固定圈至所述底座的多个紧固 件、和一剖分轴承圈，该剖分轴承圈与所述底座配合以限定接纳所述球状体的支承面，并在 所述环形固定圈通过所述多个紧固件连接至所述底座以保持所述球状体在所述承窝内时， 该剖分轴承圈被锁位在所述环形固定圈和所述底座之间，该方法包括所述环形固定圈将传到那里的负载分配在所有所述紧固件之间。
14. 如权利要求13所述的方法，其中，所述分配包括所述环形固定圈将施加到所述底 座的负载分配在所有所述紧固件之间。
15. 如权利要求13所述的方法，包括调整所述承窝在所述球状体周围的配合以补偿在 所述球承窝接头内的磨损。
16. 如权利要求15所述的方法，其中所述调整包括从所述环形固定圈与所述底座之间 除去一所述剖分轴承圈周围布置的垫片，此后拧紧所述紧固件，导致在所述环形固定圈与 所述底座之间朝向彼此相对运动，造成所述环形固定圈通过凸轮相对彼此的带动所述剖分 固定圈的相对两端，减小所述剖分轴承圈的所述内直径，从而提高所述剖分轴承圈在所述 球状体周围的配合。
17. 如权利要求15所述的方法，其中所述调整包括从所述环形固定圈与所述底座之间 除去一垫片，此后拧紧紧固件导致在所述环形固定圈与所述底座之间朝向彼此相对运动。
18. 如权利要求15所述的方法，其中所述调整包括所述环形固定圈相对彼此凸轮带动 所述剖分固定圈的相对两端，减小所述剖分轴承圈的所述内直径，从而提高所述剖分轴承 圈在所述球状体周围的配合。
19. 如权利要求13所述的方法，包括所述剖分轴承圈阻碍所述球状体从所述承窝中拉出。
20. 如权利要求13所述的方法，包括所述环形固定圈紧靠所述底座的一肩部压所述剖 分固定圈。
21. 如权利要求13所述的方法，其中所述球窝接头被包括在一作业车辆中，该作业车 辆包括通过所述球窝接头互连的第一和第二部件，用于所述第一和第二部件之间相对运 动，以及所述分配包括所述环形固定圈在所有所述紧固件之间分配施加到所述第一部件的 负载。
22. 如权利要求13所述的方法，其中，其中所述球窝接头被包括在一作业车辆中，该作 业车辆包括一平铲和一平铲升降机构，所述球窝接头互连所述平铲和所述平铲升降机构， 用于所述平铲相对所述升降机构的运动，以及所述分配包括所述环形固定圈在所有所述紧 固件之间分配施加到所述平铲的负载。
全文摘要
球窝接头(12)，包括球头螺栓(32)，其包括在其一端的球状体(38)，和一承窝(34)，所述球状体(38)被安置在该承窝(34)内用于所述球状体(38)与所述承窝(34)之间相对运动。相关的方法被公开。
文档编号F16D1/08GK101790649SQ200780100423
公开日2010年7月28日 申请日期2007年9月21日 优先权日2007年9月21日
发明者史蒂文·J·狄兹乐, 斯坦利·L·嘎斯曼, 百力特·A·图辛克 申请人:迪尔公司