專利名稱：包括高強(qiáng)尖端的改進(jìn)的掘進(jìn)靴的制作方法
包括高強(qiáng)尖端的改進(jìn)的掘進(jìn)靴
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的掘進(jìn)靴(ripper boot)，且具體地說，涉及適于 壓配到掘進(jìn)靴的齒部分內(nèi)的高強(qiáng)尖端的使用。本發(fā)明的較佳應(yīng)用是在挖掘否則 會使常規(guī)工具斷裂的極硬巖石時的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
本發(fā)明人是涉及掘進(jìn)靴改進(jìn)的兩個共同待審查申請，即澳大利亞臨時專利 申請第2005904591號和澳大利亞完成專利申請第2005204264號的所有人。第 一申請涉及一種具有可更替掘進(jìn)齒的掘進(jìn)靴。該掘進(jìn)齒包括柄部，該柄部具有 適于壓配在靴內(nèi)相應(yīng)成形空腔內(nèi)以在運(yùn)行期間固定的成錐度的側(cè)面，以改進(jìn)性 能并減小磨損和撕裂。后一申請涉及一種具有可更替掘進(jìn)齒的掘進(jìn)靴，該掘進(jìn) 齒相對于掘進(jìn)靴承載件向上傾斜，由此升高攻角并改進(jìn)劈開效果。這些共同待 審查申請的內(nèi)容以參見的方式納入本文。
如上所述，本發(fā)明用于要穿透和掘進(jìn)極硬和粗糙巖石的應(yīng)用場合，例如在 提取諸如貓眼石之類的寶石時，通常通過使用推土機(jī)掘進(jìn)靴或在需要挖掘機(jī)等 的重型作業(yè)中來實(shí)現(xiàn)。在這些情況中的每種情況下，掘進(jìn)靴齒、裝卸機(jī)鏟斗齒 等需要足夠堅固和耐磨以對堅硬巖石進(jìn)行作業(yè)。常規(guī)掘進(jìn)靴易于斷裂，并在機(jī) 器上施加極高的負(fù)載。
常規(guī)掘進(jìn)靴主要由兩部分組成，用于附連到例如推土機(jī)粑齒或裝卸機(jī)鏟斗 柄之類的機(jī)器的承載部分和通常通過焊接與承載部分一體地關(guān)聯(lián)的齒部分。在 申請人:的上述專利申請中，提出齒部分制成可更替的。更具體地說，提出齒部 分包括具有成錐度狀變細(xì)的側(cè)面的柄部，該柄部可通過過盈配合固定在與承載 部分關(guān)聯(lián)的相應(yīng)成形空腔內(nèi)。
本發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到通過使用高強(qiáng)尖端掘進(jìn)穿過堅硬和粗糙地面的有效 方式。其它工具上使用硬化尖端是已知的，由此諸如鎢之類的金屬焊接到工具 的尖端以利用其高強(qiáng)度特性。但是，焊接通常使焊縫周圍金屬的韌度受損，且
4于是，考慮到這會不適合用在采礦/挖掘中的掘進(jìn)靴的制造方法，因?yàn)榧舛嗽?使用期間會在焊縫周圍的薄弱點(diǎn)折斷。當(dāng)遇到極硬的巖石時，有時使用爆炸但 由于與爆破操作關(guān)聯(lián)的高成本，這并不是有用的替代方式。
因此，本發(fā)明的目的是克服上述問題中的至少一些或?yàn)楣娞峁┯杏玫奶?代方式。
本發(fā)明的又一目的是提供一種改進(jìn)的掘進(jìn)靴，該掘進(jìn)靴包括承載部分、一 體或可更換齒部分以及適于壓配合到齒部分的端部內(nèi)的高強(qiáng)尖端。這不再需要 任何焊接，改進(jìn)了工具的掘進(jìn)能力，增加其使用壽命并減少維護(hù)需求。

發(fā)明內(nèi)容
因此在本發(fā)明的一種形式中，提出一種掘進(jìn)靴，特征是
承載件，該承載件適于固定地連接至車輛的柄部；
齒，該齒在其端部處包括向內(nèi)成錐度狀變細(xì)的插孔；以及
高強(qiáng)尖端，該高強(qiáng)尖端包括桿部和頭部，所述桿部的形狀形成為與所述齒
插孔相應(yīng)，以與所述齒插孔配合。
較佳的是，當(dāng)向內(nèi)成錐度狀變細(xì)的插孔的內(nèi)表面和相應(yīng)形狀的桿部的外表
面在來自被掘進(jìn)材料的壓力下毗鄰時通過過盈配合實(shí)現(xiàn)所述配合。
較佳的是，所述承載件包括縱向軸線，由此所述齒、插孔和高強(qiáng)尖端沿該
軸線設(shè)置。
較佳的是，所述齒端部和所述高強(qiáng)尖端形成基本上錐形形狀。 較佳的是，尖端桿部和齒插孔的橫截面形狀基本上是方形。 或者，尖端桿部和齒插孔的橫截面形狀基本上是圓形。 較佳的是，所述高強(qiáng)尖端至少部分由鎢金屬構(gòu)成。 較佳的是，所述齒可從所述承載裝置拆除。
在本發(fā)明的其它形式中，提出適于安裝到推土機(jī)柄部或類似設(shè)備的類型的
一種掘進(jìn)靴，所述掘進(jìn)靴的特征是
承載件，該承載件適于安裝到所述柄部；
齒，該齒包括至少一個頭部，該至少一個頭部具有與其關(guān)聯(lián)的陰插孔；以
及高強(qiáng)尖端，該高強(qiáng)尖端適于通過過盈配合牢固地固定在所述陰插孔內(nèi)。
較佳的是，所述高強(qiáng)尖端包括具有向內(nèi)成錐度狀變細(xì)的壁的桿部分，該向 內(nèi)成錐度狀變細(xì)的壁適于配合與陰插孔關(guān)聯(lián)的相應(yīng)向內(nèi)成錐度狀變細(xì)的壁。
較佳的是，所述高強(qiáng)尖端還包括頭部，當(dāng)其柄部分固定在陰插孔內(nèi)時該頭 部適于從所述至少一個頭部向外延伸。
較佳的是，尖端桿部分的向內(nèi)成錐度狀變細(xì)的壁包括促進(jìn)配合的粘結(jié)材料 襯層。
較佳的是，齒陰插孔的向內(nèi)成錐度狀變細(xì)的壁包括促進(jìn)配合的粘結(jié)材料襯層。
較佳的是，尖端桿部分的所述向內(nèi)成錐度狀變細(xì)的壁和齒陰插孔的向內(nèi)成 錐度狀變細(xì)的壁包括促進(jìn)與之配合的粘結(jié)材料襯層。
較佳的是，所述承載裝置包括縱向軸線，且各齒頭部沿與縱向軸線基本上 相同的方向延伸。
較佳的是，頭部和附連的高強(qiáng)尖端的形狀基本上是錐形。
較佳的是，所述高強(qiáng)尖端由諸如鎢金屬之類的具有高強(qiáng)度特征的材料構(gòu)成。


包含在本說明書中并組成說明書的一部分的附圖示出本發(fā)明的幾個實(shí)施 方式，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和原理。附圖中 圖1示出根據(jù)本發(fā)明的改進(jìn)的掘進(jìn)靴的后視立體圖； 圖2示出圖1的改進(jìn)的掘進(jìn)靴的正視立體圖3示出形成圖1的改進(jìn)的掘進(jìn)靴的一部分的齒部分的放大的側(cè)剖視圖4示出圖1的改進(jìn)的掘進(jìn)靴的分解的局部剖視俯視圖5示出圖1的改進(jìn)的掘進(jìn)靴的分解的局部剖視俯視圖，包括用粘結(jié)材料
為柄部加襯層的尖端；以及
圖6示出根據(jù)本發(fā)明的掘進(jìn)靴的正視立體圖，包括用在掘進(jìn)器裝卸機(jī)鏟斗
上的雙齒構(gòu)型。
具體實(shí)施例方式
參照附圖對本發(fā)明進(jìn)行以下具體描述。盡管本說明包括示例性實(shí)施例，但 也可能有其它實(shí)施例，可對所述實(shí)施例進(jìn)行更改而不背離本發(fā)明的精神和范 圍。在可能的情況下，在所有圖和以下說明中使用相同的附圖標(biāo)記來標(biāo)示相同 和類似的部件。
本發(fā)明涉及如圖1-5所示的一種改進(jìn)的掘進(jìn)靴10。改進(jìn)的掘進(jìn)靴10包括
承載部分12和掘進(jìn)齒部分14，掘進(jìn)齒部分14具有適于壓配到其接觸端的高強(qiáng) 尖端30。作業(yè)時，承載部分12放置到推土機(jī)(未示出)的掘進(jìn)靴柄部(未示 出)或一個或多個掘進(jìn)器裝卸機(jī)鏟斗柄部(未示出)上并適于套在該柄部上。 圖6示出本發(fā)明的第二實(shí)施例，其中示出具有與一個承載部分20關(guān)聯(lián)的兩個 齒部分16和18的掘進(jìn)靴15。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不限于任何一種應(yīng)用。
承載部分12通常通過使用分別位于承載部分12的相對側(cè)壁26和28上的 一對同軸線對準(zhǔn)的保持孔22和24而保持在位。保持銷(未示出)適于延伸穿 過孔22和24并穿過與可用柄部(未示出)關(guān)聯(lián)的孔(未示出)。應(yīng)當(dāng)理解， 承載件12可適于適配任何可用的掘進(jìn)靴或裝卸機(jī)鏟斗柄部，且本發(fā)明并不意 圖僅限制于這種附連形式。
如上所述，掘進(jìn)靴包括與承載部分12—體形成的齒部分14。這不同于申 請人的共同待審査申請的掘進(jìn)靴，在待審査申請的掘進(jìn)靴中，掘進(jìn)靴齒部分制 成可更換的，但是本發(fā)明并不意圖限于固定或可更換的齒部分。在所示實(shí)施例 中，掘進(jìn)靴包括一體形成的承載和齒部分(通常通過焊接)、以及適于壓配到 掘進(jìn)靴齒部分14的端部內(nèi)的高強(qiáng)尖端30。
本發(fā)明的重要特征是高強(qiáng)尖端30固定到齒部分14的方式。如前言中所述 的那樣，己知僅將高強(qiáng)尖端簡單地焊接到某些工具的端部來增加其強(qiáng)度。但是， 考慮到靴上與焊縫相鄰的鋼的強(qiáng)度會受損，且因此這種經(jīng)受較大負(fù)載的靴會易 于破裂。本發(fā)明提出將高強(qiáng)尖端通過以下所述的過盈配合固定到靴上。
齒部分14在其端部處提供適于固定地容納高強(qiáng)尖端30的陰插孔或空腔 32。插孔32包括向內(nèi)成錐度狀變細(xì)的壁34，即限定在齒部分14的端部附近尺 寸較大的橫截面形狀的壁。橫截面的形狀并不重要，重要的是空腔的側(cè)面上的 錐度使與高強(qiáng)尖端相連的柄部36能夠通過過盈配合固定在其中。較佳地是圓形或方形橫截面以便于制造，并還較佳的是插孔32內(nèi)的任何尖銳邊緣被倒圓 角以增加抓持作用。
尖端30本身由如上所述的柄部36和主要作為與堅硬巖石接觸和使巖石斷 裂的工具的頭部38組成。柄部36與插孔32形狀對應(yīng)，即也包括基本上相同 橫截面形狀的成錐度狀變細(xì)的壁。這使柄部36能夠通過過盈配合牢固地固定 在陰插孔32內(nèi)。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員會認(rèn)識到的那樣，過盈配合很堅固并確 保沒有顆粒進(jìn)入柄部36的壁和插孔36的毗鄰壁34之間。但是更重要的是， 在將高強(qiáng)尖端30壓配到掘進(jìn)齒部分14內(nèi)時，周圍的鋼的強(qiáng)度未以任何方式受 到損壞，因?yàn)闆]有焊接所產(chǎn)生的"薄弱點(diǎn)"。
盡管不是必需的，但柄部36的表面可包括粘結(jié)材料薄層40以輔助將尖端 30固定到插孔32內(nèi)。這在圖5中示出。在替代構(gòu)型中，插孔32的內(nèi)表面可包 括粘結(jié)材料。可使用任何適當(dāng)?shù)恼辰Y(jié)材料，例如，粘結(jié)材料可以是環(huán)氧樹脂形 式(如所說明的那樣)或陶瓷銅焊或黃銅薄帶。將尖端30壓配到掘進(jìn)靴插孔 32內(nèi)通常在送到現(xiàn)場之前在工廠內(nèi)進(jìn)行，然后在現(xiàn)場將尖端30附連到機(jī)器上 進(jìn)行使用。
一旦高強(qiáng)尖端30固定到插孔32內(nèi)，頭部38就從齒部分14縱向向外延伸， 以基本上相同的角度成錐度并終止于一點(diǎn)。應(yīng)當(dāng)理解，盡管尖端的形狀不一定 限制于該形狀，例如在某些應(yīng)用中，尖端的頭部較佳地是弄圓的，或者甚至加 寬以減小靴磨損并隨后失效的機(jī)率。此外，盡管較佳的是尖端由鎢構(gòu)成，但并 不意味著僅可使用這種材料。可同樣使用顯示類似高強(qiáng)度性能的任何材料。
如前言部分所述那樣，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)在某些情況下改變攻角可導(dǎo)致更有效 的劈開效果。因此，盡管在圖中都未示出，但齒部分14可焊接到承載部分以 相對其向上延伸預(yù)定角度。本發(fā)明的高強(qiáng)尖端30會同樣很好地裝配在該類型 的掘進(jìn)靴構(gòu)型內(nèi)。
圖6示出根據(jù)本發(fā)明第二方面的掘進(jìn)靴15。如前所述，除了具有單個插 孔的設(shè)置，還可有與一個承載部分20關(guān)聯(lián)的兩個齒部分16和18。因此能夠使 兩個尖端壓配到靴15內(nèi)。這種構(gòu)型適合多種不同的應(yīng)用場合，包括應(yīng)用在需 要多個齒以進(jìn)行其操作的掘進(jìn)器裝卸機(jī)鏟斗內(nèi)。例如，單個裝卸機(jī)鏟斗可包 括用于附連于其的單個柄部(未示出)，該單個柄部設(shè)置具有多個關(guān)聯(lián)的齒部
8分的單個承載部分。如已經(jīng)指出的那樣，本發(fā)明并不意圖限于這些構(gòu)型中的任 何一種。
如上所述將高強(qiáng)尖端30附連到掘進(jìn)齒部分14可提供多個優(yōu)點(diǎn)。可能最顯 著的是，在運(yùn)行期間需要對掘進(jìn)靴進(jìn)行較少的維護(hù)，這意味著機(jī)器不需要那么 經(jīng)常地停頓，可節(jié)省大量的時間和成本。其原因是尖端較佳地由諸如鉺之類的 高強(qiáng)金屬制成，其不易于磨損和撕裂，因此可在用壞之前使用相當(dāng)長的時期。
另一優(yōu)點(diǎn)是掘進(jìn)過程的質(zhì)量。業(yè)已發(fā)現(xiàn)鉤尖端前面堅硬和粗糙的巖石會在 其到達(dá)寶石位置的路徑上"爆裂"，否則使用常規(guī)設(shè)備可能會錯過這些寶石。 齒部分和尖端都設(shè)計成它們可通過過盈配合而配合意味著沒有與齒的端部相 鄰的"薄弱點(diǎn)"。這是具有焊接尖端的常規(guī)靴中主要會面對的破裂原因。
因此產(chǎn)生顯示出掘進(jìn)能力尤佳、強(qiáng)度性能增加、使用壽命延長且維護(hù)需求 減小的掘進(jìn)靴。
可對本發(fā)明很好地作出其它優(yōu)點(diǎn)和改進(jìn)而不偏離其范圍。盡管已經(jīng)示出和 描述了本發(fā)明認(rèn)為是最實(shí)際和較佳的實(shí)施例，但會認(rèn)識到在本發(fā)明的范圍和精 神內(nèi)可對其進(jìn)行改變，改變并不限于這里所揭示的細(xì)節(jié)而是依照權(quán)利要求書的 全部范圍，以包含任何和所有等同裝置和設(shè)備。
在以下任何權(quán)利要求書和發(fā)明內(nèi)容中，除了在文中由于明確的語言或必要 暗示而以另外的方式要求的地方外，使用的詞語"由……構(gòu)成"的意思是"包 括"，即所具體指出的特征可與本發(fā)明各實(shí)施例中的其它特征關(guān)聯(lián)。
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權(quán)利要求
1. 一種掘進(jìn)靴，其特征在于承載件，所述承載件適于固定地連接到車輛的柄部；齒，所述齒在所述齒端部處包括向內(nèi)成錐度狀變細(xì)的插孔；以及高強(qiáng)尖端，所述高強(qiáng)尖端包括桿部和頭部，所述桿部的形狀形成為與所述齒插孔相應(yīng)，以與所述齒插孔配合。
2. 如權(quán)利要求1所述的掘進(jìn)靴，其特征在于，當(dāng)所述向內(nèi)成錐度狀變細(xì)的 插孔的內(nèi)表面和所述相應(yīng)形狀的桿部的外表面在來自被掘進(jìn)材料的壓力 下毗鄰時通過過盈配合實(shí)現(xiàn)所述配合。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的掘進(jìn)靴，其特征在于，所述承載件包括縱向軸 線，由此所述齒、插孔和高強(qiáng)尖端沿所述軸線設(shè)置。
4. 如權(quán)利要求3所述的掘進(jìn)靴，其特征在于，所述齒端部和所述高強(qiáng)尖端 形成基本上錐形形狀。
5. 如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的掘進(jìn)靴，其特征在于，所述尖端桿部和 齒插孔的橫截面形狀基本上是方形。
6. 如以上權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的掘進(jìn)靴，其特征在于，所述尖端桿 部和齒插孔的橫截面形狀基本上是圓形。
7. 如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的掘進(jìn)靴，其特征在于，所述高強(qiáng)尖端至 少部分由鎢金屬構(gòu)成。
8. 如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的掘進(jìn)靴，其特征在于，所述齒可從所述 承載裝置拆除。
9. 一種適于安裝到推土機(jī)柄部或類似設(shè)備的類型的掘進(jìn)靴，所述掘進(jìn)靴的 特征在于承載件，所述承載件適于安裝到所述柄部；齒，所述齒包括至少一個頭部，所述至少一個頭部具有與其關(guān)聯(lián)的陰插 孑L;以及高強(qiáng)尖端，所述高強(qiáng)尖端適于通過過盈配合牢固地固定在所述陰插孔內(nèi)。
10. 如權(quán)利要求9所述的掘進(jìn)靴，其特征在于，所述高強(qiáng)尖端包括具有向內(nèi)成錐度狀變細(xì)的壁的桿部分，所述向內(nèi)成錐度狀變細(xì)的壁適于配合與所 述陰插孔關(guān)聯(lián)的相應(yīng)向內(nèi)成錐度狀變細(xì)的壁。
11. 如權(quán)利要求9或10所述的掘迸靴，其特征在于，所述高強(qiáng)尖端還包括頭部，當(dāng)所述尖端的柄部分固定在所述陰插孔內(nèi)時所述尖端頭部適于從所 述至少一個頭部向外延伸的頭部。
12. 如權(quán)利要求10或11所述的掘進(jìn)靴，其特征在于，所述尖端桿部分的所述向內(nèi)成錐度狀變細(xì)的壁包括促進(jìn)配合的粘結(jié)材料襯層。
13. 如權(quán)利要求10或11所述的掘進(jìn)靴，其特征在于，所述齒陰插孔的所述 向內(nèi)成錐度狀變細(xì)的壁包括促進(jìn)配合的粘結(jié)材料襯層。
14. 如權(quán)利要求10-13中任一項(xiàng)所述的掘進(jìn)靴，其特征在于，所述尖端桿部 分的所述向內(nèi)成錐度狀變細(xì)的壁和所述齒陰插孔的所述向內(nèi)成錐度狀變 細(xì)的壁包括促進(jìn)與之配合的粘結(jié)材料襯層。
15. 如權(quán)利要求9-14中任一項(xiàng)所述的掘進(jìn)靴，其特征在于，所述承載裝置包 括縱向軸線，且各齒頭部沿與所述縱向軸線基本上相同的方向延伸。
16. 如權(quán)利要求9-15中任一項(xiàng)所述的掘進(jìn)靴，其特征在于，所述頭部和附連 的高強(qiáng)尖端的形狀是基本上錐形。
17. 如權(quán)利要求9-16中任一項(xiàng)所述的掘進(jìn)靴，其特征在于，所述高強(qiáng)尖端由 諸如鎢金屬之類的具有高強(qiáng)度特征的材料構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的掘進(jìn)靴，其包括承載部分和掘進(jìn)齒部分，該掘進(jìn)齒部分具有適于壓配到其接觸端的高強(qiáng)尖端。操作時，承載部分放置到推土機(jī)的掘進(jìn)靴柄部或一個或多個掘進(jìn)器裝卸機(jī)鏟斗柄部上并適于適配在該柄部上。在使用壓配高強(qiáng)尖端時，在運(yùn)行期間需要對掘進(jìn)靴進(jìn)行的維護(hù)較少，這意味著機(jī)器不需要經(jīng)常停頓，可節(jié)省大量的時間和成本。其原因是尖端較佳地由諸如鎢之類的高強(qiáng)金屬制成，其不易于磨損和撕裂，因此可在用壞之前使用相當(dāng)長的時期。此外，業(yè)已發(fā)現(xiàn)鎢尖端前面堅硬和粗糙的巖石會在到達(dá)寶石位置的路徑上“爆裂”，否則使用常規(guī)設(shè)備可能會錯過這些寶石。
文檔編號E02F5/00GK101506438SQ200780031202
公開日2009年8月12日 申請日期2007年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月25日
發(fā)明者詹姆斯·A·考爾德伍德 申請人:詹姆斯·A·考爾德伍德