用于球接头的组件的制作方法

本实用新型涉及一种球接头组件。更具体地说，本实用新型涉及一种球接头组件的壳体。

背景技术：

自动平地机是具有长铲板的施工机器，该长铲板用于在平地过程期间产生平整表面。自动平地机具有纵向主框架，该纵向主框架具有在其前端处的可转向轮组件、在机器后端处的操作员室以及在操作室后方的用于电动机和动力系的牵引底盘。自动平地机铲板借助圆形拉杆和圆部从主框架悬置。圆形拉杆具有由球窝连接件连接于主框架的前部的前端，而该圆形拉杆的向后部分由液压汽缸和活塞装置从主框架悬置，该液压汽缸和活塞装置允许拉杆能绕其前端在垂直平面或水平平面中摆动。

通常，自动平地机具有三个液压汽缸来用以定位铲板。液压汽缸通过拉杆上的球接头将力传递至铲板，该拉杆通过诸如螺栓之类的机械紧固件而紧固。球接头通常由可转动地联接于球座的球形球构成。球座可具有两部件设计，其由螺接连接件而彼此连接。球和球座连接于不同的部件，由此在它们之间传递力。然而，随着时间推移，球接头可变得磨损或损坏。球接头的更换可能是昂贵的以及费时的过程。

因此，插入件可设置在球和球座之间。插入件借助凸部与孔来保持。用于紧固球座的两个部件的螺栓通过凸部中的孔以将插入件保持就位。附加地，可将垫片用在插入件之间以精细地调节球接头中的斜率或游隙。由于球接头和耐磨插入件单独地制造，因而插入件的几何形状可能无法完全地匹配球接头的几何形状。为了调节几何形状上的差异，在插入件的外部需要附加的垫片。这在球接头组件的维修期间产生问题，因为垫片用于考虑球接头中的斜率以及制造公差的两种不同目的并且可能需要不规律地更换。此外，由于球接头承受高的应力状态，因而球接头的润滑是球接头有效起作用的重要方面。润滑通过球座中的润滑孔来提供，以通过该孔来供给诸如油脂之类的润滑剂。然而，由于润滑剂通常具有高粘度，因而球接头组件的一些部分完全无法被润滑，从而导致增大磨损。

美国专利号8,061,921描述了一种球接头组件，其具有由合成树脂制成的插入件，该插入件在球座中模制而成。作为球座的一体部件的插入件设有油脂槽，该油脂槽预先填充有润滑剂，并且由容纳在球座中的球密封。油脂槽为球接头提供适当的润滑。最后，插入件被磨损并且需要更换。然而，与球座一起模制的插入件可能无法容易地更换。

更换球接头组件总之是昂贵的以及费时的过程。这会导致相当长的停工时间，从而会进一步影响自动平地机的生产率。因此，需要一种改进的球接头组件设计。

技术实现要素：

本实用新型提供一种用于球接头的组件，它可以解决现有技术存在的更换球接头成本高、停工时间长的问题。

在本实用新型的一个方面中，提供一种用于球接头的组件，该球接头用于铰接自动平地机的铲板。该组件包括壳体组件，该壳体组件具有第一部段和第二部段。第一部段和第二部段均包括凹入球形部分，该凹入球形部分具有沿着其内表面限定的通道。第一部段和第二部段均包括限定在通道中的开口。第一部段和第二部段均包括凸缘，该凸缘沿横向方向在凹入球形部分的两侧上向外延伸。该凸缘包括开口，该开口接纳穿过其中的紧固件。第一部段和第二部段的凹入球形部分分别限定球座。限定在第一部段和第二部段的凸缘中的开口分别配置成轴向地对准，以通过紧固件来连接第一部段和第二部段。该组件包括具有部分半球形形状的插入件，该插入件配置成设置在凹入球形部分中。该插入件包括沿着其外表面限定的突出部。该突出部配置成与限定在凹入球形部分中的通道匹配。该插入件包括限定在内表面中的槽，该槽具有开口，该开口配置成与通道中的开口轴向地对准以接纳穿过其中的润滑剂。

进一步包括位于所述第一部段和所述第二部段之间的一个或多个垫片。

本实用新型的插入件的突出部配置成与凹入球形部分中限定的通道匹配，以实现校正对准和保持定位，并形成润滑剂流通通道，有助于改进球接头组件的部件使用寿命。此外，在长时间使用和/或显著的磨损之后，可仅更换插入件，而无需更换整个球接头组件，可大大缩短停机时间并且降低维修/修理成本。

本实用新型的其它特征和方面将从以下描述和附图中显而易见。

附图说明

图1是根据本实用新型的一个方面的示例性机器的侧视图；

图2是根据本实用新型的一个实施例的图1的机器的球接头组件的立体分解视图；

图3是根据本实用新型的一个实施例的球接头组件的壳体组件的一个部段的立体图；以及

图4是根据本实用新型的一个实施例的图3的球接头组件的壳体组件的一个部段和插入件的立体图。

具体实施方式

在尽可能的情形下，相同的附图标记将在所有附图中用于指代相同或类似的部件。参照图1，示出示例性机器100。更确切地说，机器100是自动平地机。机器100配置成例如在道路建设之前的平地过程期间、移动雪、灰土等等将不平的地面整平。

机器100包括主框架102。主框架102配置成支撑机器100的各种部件，例如发动机104、操作员室106、一个或多个后轴108、后轮110等等。机器100还包括联接于主框架102的前框架112。前框架112配置成支撑可转向前轴114。前轴114配置成支撑前轮116并且为机器100在地面上提供转向。前框架112还配置成支撑机器100的铲板组件118。

更确切地说，铲板组件118通过使用拉杆119以及联接于前框架112的圆部（未示出）来支撑。铲板组件118包括铲板120。铲板组件118还包括一个或多个液压汽缸122以支撑铲板120。液压汽缸122的一个端部联接于前框架112。液压汽缸122的另一端部使用球接头组件124联接于铲板120。球接头组件124配置成铰接机器100的铲板120。

参照图2至图4，球接头组件124包括限定中心轴线X-X’的壳体组件202。更确切地说，壳体组件202包括第一部段204和第二部段206。第一部段204可由诸如钢之类的本领域已知的任何金属制成。第一部段204包括第一凹入球形部分208。第一凹入球形部分208包括第一内表面302和第一外表面304。第一凹入球形部分208限定球座209，该球座209配置成接纳球接头组件124的球210。更确切地说，第一内表面302限定球座209的第一半部212并且配置成接纳球接头组件124的球210。球210进一步使用诸如焊接、螺接之类的任何已知的机械联接方法来联接于铲板120（参见图1）。

第一部段204包括第一凸缘214，该第一凸缘214从第一凹入球形部分208的两侧向外延伸。更确切地说，第一凸缘214包括第一凸缘构件216和第二凸缘构件218，该第一凸缘构件216和第二凸缘构件218从第一凹入球形部分208的边缘220向外延伸。附加地，第一凸缘构件216和第二凸缘构件218彼此相对地远离中心轴线X-X’并且沿着横向轴线Y-Y’延伸。

第一凸缘构件216和第二凸缘构件218的每个包括开口306。更确切地说，第一凸缘构件216包括第一开口308，而第二凸缘构件218包括第二开口310。第一开口308和第二开口310的每个配置成接纳穿过其中的诸如螺钉、双头螺栓、机器螺栓之类的紧固件222。紧固件222配置成将第一部段204联接于第二部段206并且将在之后更详细地解释。

第一凹入球形部分208包括横贯第一内表面302限定的具有长度“L”的通道312。更确切地说，第一内表面302包括沿着纵向轴线Z-Z’延伸的通道312。通道312从第一凹入球形部分208的边缘220上的一个点延伸至第一凹入球形部分208的边缘220上的另一点。第一凹入球形部分208包括横贯第一内表面302设置的一个通道312。在其它实施例中，第一凹入球形部分208可包括多个通道312。多个通道312的每个均可具有类似的或变化的尺寸。此外，多个通道312能以各种配置设置，例如彼此平行、彼此相交等等。

此外，第一凹入球形部分208包括限定在通道312中的开口314。更确切地说，开口314横贯第一内表面302和第一外表面304限定。开口314包括圆形配置。在其它实施例中，开口314可包括诸如椭圆形、矩形、三角形之类的其它配置。此外，显然开口314可位于任何不同的定向下或者定位在内表面302内。开口314配置成接纳穿过其中的诸如油、油脂之类的润滑剂。

如图3中所示，第一凹入球形部分208包括设置在通道312中的一个开口314。在其它实施例中，第一凹入球形部分208可包括设置在通道312中的多个开口314。多个开口314的每个均可具有类似的或变化的尺寸和配置。此外，在具有多个通道312的实施例中，一个或多个开口314可设置在多个通道312的每个中。应注意的是，通道312和/或开口314的数量、位置、尺寸以及配置可基于应用需求来改变并且可并不限制本实用新型的范围。

球接头组件124还包括第一插入件402。第一插入件402可由本领域已知的任何材料制成，包括聚合物、诸如钢的金属等等。第一插入件402包括部分半球形形状，该部分半球形形状限定内表面404和外表面406。第一插入件402配置成以使得第一插入件402的外表面406接触第一凹入球形部分208的第一内表面302的方式、设置在第一凹入球形部分208中。内表面404配置成接纳球接头组件124的球210。第一插入件402配置成在第一凹入球形部分208的第一内表面302和球210之间提供耐磨表面。第一插入件402还配置成在第一凹入球形部分208和球210之间提供润滑路径并且将在之后更详细地解释。

第一插入件402包括沿着其外表面406限定的突出部408。突出部408与第一凹入球形部分208的第一内表面302的通道312相对应地成形并且位于外表面406上。更确切地说，外表面406包括沿着纵向轴线Z-Z’延伸的突出部408。突出部408从第一插入件402的边缘410上的一个点延伸至第一插入件402的边缘410上的另一点。突出部408配置成与设置在第一凹入球形部分208中的通道312匹配。更确切地说，突出部408在通道312内的布置提供第一插入件402在第一凹入球形部分208内的校正对准和保持定位。

第一插入件402包括横贯外表面406设置的一个突出部408。在其它实施例中，第一插入件402可包括对应于多个通道312的多个突出部408。多个突出部408的每个均可具有类似的或变化的尺寸和配置。此外，多个突出部408能以各种配置设置，例如彼此平行、彼此相交等等。

第一插入件402包括沿着其内表面404限定的槽412。槽412在如下位置处定位在内表面404上，该位置与突出部408在第一插入件402的外表面406的位置轴向地对应。更确切地说，内表面404包括沿着纵向轴线Z-Z’延伸的槽412。槽412从第一插入件402的边缘410上的一个点延伸至第一插入件402的边缘410上的另一点。槽412配置成在第一凹入球形部分208和球210之间提供润滑路径。

在所说明的实施例中，第一插入件402包括横贯内表面404设置的一个槽412。在其它实施例中，第一插入件402可包括对应于多个突出部408的多个槽412。多个槽412的每个均可具有类似的或变化的尺寸和配置。此外，多个槽412能以各种配置设置，例如彼此平行、彼此相交等等。

此外，第一插入件402包括限定在槽412中的开口414。更确切地说，开口414以使得开口414连接槽412和突出部408的方式、穿过第一插入件402的内表面404和外表面406限定。此外，槽412中的开口414与第一凹入球形部分208的通道312中的开口314轴向地对准。开口414包括圆形配置。在其它实施例中，开口414可具有诸如椭圆形、矩形、三角形之类的其它配置。开口414配置成接纳来自通道312中的开口314的润滑剂并且进一步使其进入槽412。

第一插入件402包括设置在槽412中的一个开口414。在其它实施例中，第一插入件402可包括设置在槽412中的多个开口414。多个开口414的每个均可具有类似的或变化的尺寸和配置。此外，在具有多个槽412的实施例中，一个或多个开口414可设置在多个通道412的每个中。应注意的是，通道412和/或开口414的数量、位置、尺寸以及配置可基于应用需求来改变并且可并不限制本实用新型的范围。

壳体组件202进一步包括第二部段206，该第二部段具有与第一部段204的配置类似的配置。第二部段206可由诸如钢之类的本领域已知的任何金属制成。更确切地说，第二部段206包括第二凹入球形部分224，该第二凹入球形部分具有与第一凹入球形部分208的配置相类似的配置。第二凹入球形部分224包括第二内表面（未示出），该第二内表面具有与第一凹入球形部分208的第一内表面302的配置相类似的配置。更确切地说，第二内表面限定球座209的第二半部226并且配置成接纳球接头组件124的球210。

第二凹入球形部分224包括第二外表面228，该第二外表面具有与第一凹入球形部分208的第一外表面304的配置相类似的配置。第二外表面228配置成通过诸如焊接之类的任何已知联接方法来附接于液压汽缸122的另一端。在一些实施例中，液压汽缸122的另一端可与第二凹入球形部分224一体地铸造。

第二部段206包括第二凸缘230，该第二凸缘具有与第一部段204的第一凸缘214的配置相类似的配置。更确切地说，第二部段206包括第三凸缘构件232和第四凸缘构件234，该第三凸缘构件和第四凸缘构件分别具有与第一凹入球形部分208的第一凸缘构件216和第二凸缘构件218的配置相类似的配置。此外，第三凸缘构件232包括第三开口（未示出），该第三开口具有与第一开口308相类似的配置。第四凸缘构件234包括第四开口（未示出），该第四开口具有与第二开口310相类似的配置。在组装期间，第三开口和第四开口分别与第一开口308和第二开口310轴向地对准，以接纳穿过其中的紧固件222并且将第一部段204和第二部段206彼此联接。

第二凹入球形部分224可包括限定在其上的通道（未示出）和开口（未示出），该通道和开口分别具有与第一凹入球形部分208的通道312和开口314的配置相类似的配置。球接头组件124还可包括第二插入件（未示出），该第二插入件具有与第一插入件402相类似的配置。第二插入件可由本领域已知的任何材料制成，包括聚合物、诸如钢的金属等等。更确切地说，第二插入件可包括突出部、槽以及开口，它们具有与第一插入件402的突出部408、槽412以及开口414相类似的配置。

参照图2，球接头组件124包括设置在球接头组件124的第一部段204和第二部段206之间的一个或多个垫片236。垫片236配置成在组装期间补偿第一部段204和第二部段206之间的磨损和间隙。垫片236包括薄的板状配置。此外，垫片236的形状基本上类似于第一凹入球形部分208和/或第二凹入球形部分224的面316的形状。更确切地说，垫片236包括用以接纳球210的中心开口（未示出）以及设置在中心开口的相对两侧上的一对侧开口（未示出）。该对侧开口的每个配置成接纳穿过其中的紧固件222。垫片236可由诸如钢之类的本领域已知的任何金属制成。

工业实用性

本实用新型涉及球接头组件124的壳体组件202。球接头组件124的第一插入件402在第一凹入球形部分208和球接头组件124的球210之间提供耐磨表面。球接头组件124的第二插入件（未示出）在第二凹入球形部分224和球接头组件124的球210之间提供耐磨表面。第一插入件402的突出部408和第一部段204的通道312以及第二插入件的突出部和第二部段206的通道的布置设计成分别提供第一插入件402和第二插入件在第一凹入球形部分208和第二凹入球形部分224中的校正对准和保持定位。突出部408和通道312的几何形状和布置、以及还有第一插入件402和第二插入件的总体形状分别使得第一插入件402和第二插入件自我保持在第一部段204和第二部段206内。

附加地，通道312和开口314在第一部段204和第二部段206上的布置以及突出部408、槽412以及开口414在第一插入件402和第二插入件上的布置使得互相连通的润滑路径形成在球接头组件124内，用以接纳润滑剂并且将该润滑剂散布在球接头组件124的第一插入件402和第二插入件与球210的界面处。这有助于改进球接头组件124的部件使用寿命。

由于第一插入件402和/或第二插入件的总体几何形状，可减小大体存在于不利用第一插入件402和/或第二插入件所组装的球接头组件124的制造公差。这样，仅仅考虑到球接头组件124的磨损，垫片236现可设置在第一部段204和第二部段206之间。在工作期间，由于第一插入件402和/或第二插入件可能磨耗掉，因而可将各个垫片236移除以考虑磨损量并且补偿由此产生的新公差。与当垫片236可能用于即考虑磨损又考虑制造公差时的情况相比，这可减小与垫片236的使用相关联的复杂度。

此外，在长时间使用和/或显著的磨损之后，代替更换整个球接头组件124，第一插入件402和/或第二插入件可分别由新的一组第一插入件402和/或第二插入件所更换。这可缩短相当长的机器停机时间并且降低维修/修理成本。

虽然已参照上述实施例具体地示出并描述了本实用新型的各方面，但本领域技术人员应理解的是，通过对所公开的机器、系统以及方法的修改可设想各种附加的实施例，而不会偏离本实用新型的精神和范围。这些实施例应被理解成落在本实用新型的基于权利要求所确定的范围及其任何等同物内。