具有用于在刀头上喷射水流的喷嘴的切削刀具.pdf

本发明涉及一种切削刀具。其刀架体安装在载体上并且具有形成在其中的第一孔和水流通路。套筒安装在第一孔中并且接收刀头。套筒具有柄部和设置在其前端的扩大的凸缘。柄部设置在第一孔内。凸缘具有抵靠刀架体外表面的面向后方的台肩。第二孔贯穿柄部和凸缘延伸并且适于接收刀头。喷嘴设置在凸缘内并且利用环形凹槽连接至水流通路，以便获得水流，该喷嘴向前朝向刀头喷射水流。

1.  一种组件，包括：
具有形成在其中的第一孔和水流通路的刀架体，该第一孔限定出纵向轴线；以及
安装在所述第一孔中以便用于接收刀头的套筒，该套筒具有：
设置在第一孔中的柄部，
设置在柄部前端并且具有抵靠刀架体的外周面的面向后方的台肩的扩大的凸缘，
在柄部和凸缘之内延伸并且适于接收刀头的第二孔，
设置在凸缘内并且连接至水流通路以便从其获得水流的喷嘴，该喷嘴定向为沿着基本向前的方向喷射水流，
绕纵向轴线能够调整至多个调整位置处并且在各个调整位置均能被固定为不能绕轴线发生旋转的套筒。

2.  根据权利要求1的组件，还具有以围绕第一和第二孔的关系设置在台肩和刀架体的外表面之间的环形密封环，喷嘴设置在密封环的内部。

3.  根据权利要求2的组件，其中水流通路延伸至形成在台肩和刀架体外表面之间的界面处，环形凹槽以围绕第二孔的关系设置在该界面中，该凹槽同时与水流通路和喷嘴相连通。

4.  根据权利要求3的组件，其中环形凹槽形成在台肩内。

5.  根据权利要求3的组件，还具有设置在刀架体中以便沿着基本向前的方向喷射水流的第二喷嘴。

6.  根据权利要求5的组件，其中该刀架体具有通向第二喷嘴的流体通道，水流通路以及流体通道朝向刀架体的外表面延伸并且由形成在外表面中的桥接通路相互连接。

7.  根据权利要求1的组件，还具有刀头，其中将喷嘴定向为基本朝向该刀头喷射水流。

8.  根据权利要求1的组件，其中利用过盈配合将柄部固定在第一孔内。

9.  根据权利要求1的组件，其中柄部利用非过盈配合固定在第一孔内，并且还具有用于防止柄部从第一孔中产生轴向移动以及在第一孔内旋转的保持器。

10.  一种组件，包括：
具有形成在其中以用于输送水流的水流供给主管道的移动载体；
固定在载体上并且具有形成在其中的第一孔、水流通路和流体通道的刀架体，该第一孔限定出纵向轴线；以及
安装在所述第一孔中以便用于接收刀头的套筒，该套筒具有：
设置在第一孔中的柄部，
设置在柄部前端并且具有抵靠刀架体的表面的面向后方的台肩的扩大的凸缘，
在柄部和凸缘之内延伸并且适于接收刀头的第二孔，
设置在凸缘内并且连接至水流通路以便从其获得水流的第一喷嘴，该喷嘴定向为沿着基本向前的方向喷射水流；
其中水流通路延伸至形成在台肩和刀架体外表面之间的第一界面处，环形凹槽以围绕第二孔的关系设置在该第一界面中，该凹槽同时与水流通路和喷嘴相连通；
绕纵向轴线能够调整至多个调整位置处并且在各个调整位置均能被固定为不能绕轴线发生旋转的套筒；以及
设置在流体通道内并且定向为沿着基本向前的方向喷射水流的第二喷嘴；
其中水流通路和流体通道延伸至形成在刀架体和载体之间的第二界面处，桥接通路设置在该第二界面中并且使得水流供给主管道同时与流体通道和水流通路相连通。

11.  根据权利要求10的组件，其中环形凹槽形成在台肩内。

12.  根据权利要求10的组件，还具有刀头，其中将喷嘴定向为基本朝向该刀头喷射水流。

13.  根据权利要求10的组件，其中凸缘的面向后方的台肩抵靠刀架体的外周面。

14.  根据权利要求10的组件，其中利用过盈配合将柄部固定在第一孔内。

15.  一种适于安装在刀架体内以便接收刀头的套筒，该套筒具有：
柄部，
设置在柄部前端并且具有面向后方的台肩的扩大的凸缘，
在柄部和凸缘二者之内延伸的孔，
从台肩至面向前方的表面贯穿凸缘延伸的流体输送通道，以及
安装在流体输送通道内的喷嘴，
其中该台肩具有围绕所述孔的环形凹槽，并且所述通道与该环形凹槽相交。

16.  根据权利要求15的套筒，其中所述凹槽构成第一凹槽，并且套筒还具有围绕该第一凹槽并且适于接收密封环的第二凹槽。

具有用于在刀头上喷射水流的喷嘴的切削刀具
技术领域
本发明涉及一种尤其用于采矿和筑路环境中的切削刀具，其具有用于朝向刀头喷射水流的喷嘴。
背景技术
鼓式切割机传统用于例如采矿和筑路工业中，其中刀头安装在围绕水平轴线旋转的鼓轮上。除其它用途之外，这种刀具能够用于在矿山里切割矿物，或者从道路上锯切沥青或混凝土。由焊接到鼓轮的外表面上的刀架体所承载的刀头能够围绕其自身的纵向轴线旋转从而是自动磨锐的。在切削操作中，不仅刀头趋于被磨损，而且刀架体也发生磨损。即，刀架体的围绕刀头接收孔的区域由于其受到所切削的材料的磨蚀而发生磨损。将会认识到，更换焊接上的刀架体的需要导致严重的时间和金钱成本。
为了减轻该问题，已经建议将各刀头安装在插入到相应刀架体中的可更换的中空套筒内。该套筒具有覆盖在围绕刀头接收孔的开口的刀架体的区域之上的宽广凸缘，由此保护刀架体使其免于受到显著的磨损。相反，所述套筒将被磨损并且在需要时进行更换。
传统上还为鼓轮或者刀架体提供喷嘴，其沿着朝向刀头的方向喷射水流以便实现冷却和冲洗的目的。在其中爆炸性气体例如甲烷可能存在的采矿环境中，冷却性能是尤为有利的。这种气体的存在将产生响应于所谓的“摩擦点火”的爆炸危险，其中施加在刀头的钢制部件上的摩擦产生融化钢珠，其热量将气体点燃。通过朝向刀头喷射冷却水流，则极大降低了发生这种摩擦点火的潜在可能性。冷却水流还能够熄灭燃烧(一般发生在刀尖处)，并且控制粉尘。
在美国专利4,333,687、6,099,081、6,485,104以及英国专利2092205中公开了在刀架体中提供喷嘴的实例。
从美国专利4,333,687中可以理解，在紧靠刀头处提供喷嘴需要显著减小可更换套筒的凸缘部分的直径，由此降低了其所提供的磨损保护能力。
例如在美国专利6,099,081和6,485,104中所公开的在刀架体延伸部中提供喷嘴使得刀架体的可磨损表面面积的大小有所增加并且还将喷嘴置于距离刀头更远处。
如在英国专利2092205中公开的在围绕套筒的单独衬套中提供喷嘴对于系统增加了额外的成本和复杂性并且将喷嘴置于沿横向距离刀头稍远的位置处。
所期望的是，如此为这种刀头提供喷嘴，其靠近刀头设置而不会对可更换凸缘所提供的摩擦保护能力造成不利的影响。
在美国专利4,678,238中公开有一种以可旋转方式安装在固定于刀架体内的套筒中的旋转采掘钻头。该套筒以二级套筒的形式容纳在刀架体的二级孔中，其中该套筒完全凹进到刀架体中。在刀架体中形成有冷却液通路并且其与形成在所述孔和套筒之间的环形通路相连通。该环形通路与贯穿套筒大直径部分的水流喷射通路相连通。辊销贯穿刀架体和套筒的相对准的孔延伸以便防止套筒旋转。该水流喷射通路定向为朝向刀头的尖端喷射水流。但是，由于需要将辊销定位在刀架体和套筒的相对准的孔内，该套筒(并且由此水流喷射通路)相对于刀架体仅能以一个方向定向，这对位于移动载体(例如转鼓)上的刀架体的特定位置而言可能不是最佳的。而且，由于该套筒完全凹进到刀架体的孔内，其对刀架体由于切削而受到的粘着磨损不能提供保护。
所期望的是在套筒中提供这种喷嘴，其能够保护安装刀架体免于受到由于切削而造成的研磨磨损。
还期望的是，确保喷嘴能够总是定向在最佳的喷射位置之中，无论位于载体上的安装刀架体的具体位置如何。
发明内容
本发明涉及一种组件，其包括刀架体和套筒。该刀架体具有形成在其中的第一孔和水流通路。该套筒安装在所述的第一孔中以便接收刀头。该套筒具有柄部、扩大的凸缘、第二孔以及喷嘴。该柄部设置在第一孔中。该扩大的凸缘设置在柄部前端并且具有面向后方的台肩以便用于抵靠刀架体的外周面。该第二孔在柄部和凸缘之内延伸并且适于接收刀头。该喷嘴设置在凸缘内并且连接至水流通路以便从其获得水流。该喷嘴定向为沿着基本向前的方向喷射水流。该套筒绕着由第一孔限定的纵向轴线能够调整至多个调整位置处并且在各个调整位置均能被固定为不能绕其轴线发生旋转。
优选地，水流通路延伸至形成在台肩和刀架体外表面之间的界面处。环形凹槽以围绕第二孔的关系设置在所述界面中。该凹槽同时与水流通路和喷嘴相连通。本发明还涉及具有形成在其凸缘中的水流通路的套筒本身。
附图简要说明
下面通过结合附图对其优选实施例进行详细描述，本发明目的和优点将变得更为清晰，在附图中相同的数字代表相同的元件。
图1为通过一部分鼓轮、安装在鼓轮上的刀架体以及设置在刀架体中的套筒的截面视图。
图2为通过示于图1的套筒截取的截面视图。
图3为凸缘的一部分的放大的局部视图。
具体实施方式
在图1中示出安装在移动载体例如鼓轮10上的刀具组件，但是该载体可以包括循环链或甚至是非旋转载体。
刀架体(仅示意其一)安装在鼓轮10的外部。该刀架体12具有可以为通孔或者盲孔的孔，但是优选为通孔14的形式。该刀架还具有液体通路16以及至少一个流体通道18。该通道18(或者在多通道情形下每个通道18)具有在其中形成的内螺纹20(图2)以用于接收喷嘴元件22(图1)。
该通道18在刀架体12的外周面24的前部开口，由此将喷嘴定向为沿着基本向前的方向。
该通道18与设置在鼓轮10中的水流供给管道25相连通从而流体例如水流能够引导至喷嘴22并且向前喷射。水流通路16以及流体通道18朝向刀架体的外部后表面延伸并且由形成在所述外部后表面中的桥接通路25a相互连接。该桥接通路25a与水流供给主管道相连接。
流体通路16延伸至刀架体的前周面24并且在被安装在通孔14中的套筒30的前凸缘36所覆盖的位置处与该表面相交。该套筒30还具有限定出纵向中心轴线34并且从扩大的凸缘36向后延伸的柄部32。该柄部32和通孔14可以具有任何理想的横截面形状。该凸缘36形成抵靠刀架体表面24的面向后方的台肩38。例如通孔或者盲孔但是优选形式为孔39的孔贯穿套筒延伸并且限定出与通孔14的中心轴线相一致的中心纵向轴线40。
台肩38接合刀架体的外周面24，从而凸缘36能够保护该外表面使其在切削操作期间免受粘着磨损。
在凸缘台肩38中形成有第一和第二环形凹槽42、44，其每一个均环绕与之共轴的孔39。凹槽42在其设置在第二凹槽44的径向内部的意义上构成内凹槽。如图1所示，该内凹槽42与流体通路16相交。
在凸缘36中形成有至少一个第二喷嘴通道46，其从台肩38延伸至凸缘的面向前方的表面47。该通道46具有形成在其中的内螺纹48以用于接收设置为向前喷射水流的旋入式喷嘴50。该通道46与内凹槽42相交并且由此与流体通路16相连通。
在套筒30中安装有传统的刀头60，其包括钢制本体62和硬质(例如碳化物)切削尖端64。该本体62利用能够抵抗刀头的轴向移动并且同时允许刀头绕其中心轴线自由旋转的传统的剖分式保持器68安装在套筒孔38内。本体62的台肩70抵靠凸缘36以便限制刀头沿着轴向向内运动的范围。
在切削操作期间，鼓轮旋转，并且刀头对所被切削的材料例如道路沥青或者矿物进行切割。
从喷嘴22、50朝向刀头定向的喷射水流S产生冷却和冲洗效果。
相应的，通过鼓轮通路25传导的水流被配送到安装在刀架体上的喷嘴22(经由通道18)，并且经由通路16、凹槽42和通道46配送到安装在凸缘上的喷嘴50。如果需要，可以在凸缘36中设置一个或者多个另外的通道46以及相关的喷嘴50。
外凹槽44适于接收密封环52，该密封环环绕孔14以便防止输送至内凹槽42的水流泄漏。
可以理解，通过将喷嘴定位在凸缘35内，该喷嘴能够将水流喷射至非常靠近刀头处，而不会影响凸缘所提供的磨损保护功能，并且无需为刀架体附加延伸元件。
而且，通过经由通路16和环形凹槽42向喷嘴50输送水流，能够绕轴线34旋转套筒以便相对于刀架体将喷嘴50调整至不同的角位置处，如可以根据鼓轮上的各个刀架体的具体位置所决定。虽然将环形凹槽42和44描述为形成在凸缘36的台肩38中，其任一个或者同时两者还可以形成在刀架体的表面24中。在任一情形，凹槽均设置在凸缘和刀架体之间的界面中，从而使得能够通过旋转凸缘而对喷嘴进行调整。
例如通过设置在形成于套筒后端之内的相应凹部80中的保持器夹(retainer clip，未示出)和/或利用过盈配合，套筒30能够在围绕轴线62的任何适当的角位置中固定在通孔14内。这样，一旦被插入，便将该套筒相对于刀架体固定为不可旋转。
虽然已经将刀架体12描述为安装在转鼓上，其还可以安装在任何适当的载体类型之上，例如安装在开沟机的循环链上，或者甚至安装在非旋转载体例如固定于车体的支承板上。
虽然已经结合其优选实施例对本发明进行了描述，本领域普通技术人员可以理解，在不背离如限定在所附权利要求中的本发明的精神和范围的前提下，可以做出尚未特别予以描述的各种增加、删除、修改和替代。