用于履带滚轮组件的惰轮键.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201280069105.1

申请日:

2012.11.20

公开号:

CN104105635A

公开日:

2014.10.15

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):B62D 55/15申请日:20121120|||公开

IPC分类号:

B62D55/15; B62D55/14; B62D55/08

主分类号:

B62D55/15

申请人:

卡特彼勒公司

发明人:

C·R·比斯利; F·卡里洛; J·L·纽彻莱恩; A·B·拉斯

地址:

美国伊利诺伊州

优先权:

2011.12.20 US 13/331,948

专利代理机构:

北京市金杜律师事务所 11256

代理人:

苏娟;朱利晓

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内容摘要

公开一种用于履带滚轮组件(12)的惰轮键(56)。该惰轮键可具有凸缘部分(72)和在正交于凸缘部分的方向上从凸缘部分延伸的细长突起(78)。惰轮键还可具有设置在凸缘部分和细长突起的基部之间的至少一个肩部。所述至少一个肩部可具有能够将载荷传递到配合部件的至少一个机加工表面。

权利要求书

1.  一种惰轮键(56),包括:
凸缘部分(72);
细长突起(78),其在大体正交于所述凸缘部分的方向上从凸缘部分延伸;和
至少一个肩部,其设置在所述凸缘部分和所述细长突起的基部之间,所述至少一个肩部具有能够将载荷传递到配合部件的至少一个机加工表面。

2.
  如权利要求1所述的惰轮键,其中,所述至少一个肩部包括:
第一肩部(92),其在所述细长突起的基部处连接到凸缘部分;和
较小的第二肩部(94),其位于所述第一肩部和所述细长突起的外表面之间。

3.
  如权利要求2所述的惰轮键,其中:
所述第一肩部包括机加工外表面;且
所述较小的第二肩部包括机加工端表面。

4.
  如权利要求1所述的惰轮键,其中,与到凸缘部分的第二相对侧相比,所述细长突起更靠近所述凸缘部分的第一侧。

5.
  如权利要求4所述的惰轮键,其中,与到凸缘部分的第二相对侧相比,细长突起更靠近所述凸缘部分的第一侧大约2-10mm。

6.
  如权利要求1所述的惰轮键,其中,所述细长突起在长度方向上的尺寸为所述细长突起在于凸缘部分的第一侧和第二侧之间延伸的横向方向上的尺寸的至少两倍。

7.
  如权利要求1所述的惰轮键,其中:
所述细长突起的长度为大约150-200mm;
所述细长突起的宽度为大约40-60mm;且
所述细长突起的深度为大约50-70mm。

8.
  如权利要求1所述的惰轮键,其中,所述细长突起的至少部 分被硬化至大约30-40C的洛氏硬度。

9.
  如权利要求1所述的惰轮键,还包括在所述细长突起的相对侧上的穿过所述凸缘部分的多个孔。

10.
  如权利要求9所述的惰轮键,其中,所述多个孔包括在凸缘部分的长度方向上设置的第一排孔和第二排孔。

说明书

用于履带滚轮组件的惰轮键
技术领域
本发明整体涉及一种惰轮键,更具体地涉及用于履带滚轮组件的惰轮键。
背景技术
例如推土机、挖掘机和滑移转向装载机的履带式机器通常在牵引很关键或者低地面压力很重要的应用中使用。这些机器包括支承内燃发动机的框架和将动力从发动机传递到地面表面的左右底架。左右底架在一端刚性安装到框架并在竖直方向上围绕安装位置自由枢转。每个底架包括位于近端的由发动机驱动的一个或多个链轮和位于远端并经由惰轮框架组件操作地连接到机器的框架或者到链轮的惰轮。惰轮框架组件包括多个上架和下滚轮,其支承围绕链轮和惰轮缠绕成环的环形履带。惰轮被限制相对于链轮在横向和竖向上平移,但允许在纵向上一定程度运动以适应机器的加载同时保持履带中希望的张紧。
在履带式机器的操作过程中,底架的部件磨损,因而减小下滚轮的底表面与惰轮的周边之间的距离。在一些例子中,这种磨损会足够大以使得惰轮开始不当地接合履带并因此破坏下滚轮与履带的接合。在这些情形中,履带式机器的性能会受到不利影响。
一种减少惰轮与履带之间的不当接合的尝试在2007年7月3日授予Livesay等人的美国专利7237631(’631专利)中公开。特别是,’631专利公开一种用于履带式工作机器的惰轮安装组件。惰轮安装组件包括履带滚轮框架、设置在靠近框架的端部的惰轮支承块以及定位在惰轮支承块和框架之间以调节惰轮支承块和框架之间的相对位置的可去除间隔件。可去除间隔件包括存储在工作机器上的 多个相同的间隔件,其能够单个或多个地定位在惰轮支承块的第一侧或第二侧处以在惰轮安装组件的部件随时间磨损时相对于框架逐渐升高惰轮支承块。
虽然’631专利中公开的惰轮安装组件的可去除间隔件可允许组件的磨损部件间的改善间隔,但使用间隔件不是最理想的。特别是,随着部件继续磨损以及随着惰轮相对于机器的链轮纵向平移,间隔件可能难以安装和难以保持就位。
本发明旨在克服上述的一个或多个问题和/或现有技术的其他问题。
发明内容
一方面,本发明涉及一种惰轮键。该惰轮键可包括凸缘部分和在大体正交于所述凸缘部分的方向上从凸缘部分延伸的细长突起。惰轮键还可包括设置在凸缘部分和细长突起的基部之间的至少一个肩部。所述至少一个肩部具有能够将载荷传递到配合部件的至少一个机加工表面。
另一方面,本发明涉及另一种惰轮键。该惰轮键可包括具有在长度方向上延伸的第一对称中心平面的大体板状的凸缘部分和从凸缘部分延伸并具有在凸缘部分的长度方向上延伸的第二对称中心平面的突起。第一对称中心平面可与第二对称中心平面偏移一量。
在又一方面,本发明涉及另一种惰轮键。该惰轮键可包括凸缘部分和在大体正交于凸缘部分的方向上从凸缘部分延伸的细长突起。与到凸缘部分的第二相对侧相比,该细长突起更靠近凸缘部分的第一侧。
在又一方面,本发明涉及另一种惰轮键。该惰轮键可包括凸缘部分和在大体正交于凸缘部分的方向上从凸缘部分延伸的细长突起。细长突起可包括能够在细长突起的长度方向上在轭构件的对应狭槽内接合和滑动的上下机加工表面。
在最后方面,本发明涉及另一惰轮键。该惰轮键可包括具有板 状凸缘部分的铸铁部件、从凸缘部分的机加工内表面延伸的细长突起、位于细长突起基部的第一台阶和位于第一台阶和细长突起的外部机加工表面之间的较小的第二台阶。细长突起的外表面可包括基本平行且在细长突起的长度方向上延伸的上下机加工表面。凸缘可包括在与细长突起的上机加工表面相邻的位置处从外表面经过机加工内表面的第一排孔和在与细长突起的下机加工表面相邻的位置处从外表面经过机加工内表面的第二排孔。第一台阶可包括机加工侧表面。第二台阶可包括机加工端表面。铸铁部件可以在宽度方向上不对称。
附图说明
图1是一种示例性公开的履带式机器的侧视图;
图2是可以与图1的履带式机器结合使用的示例性公开的履带滚轮组件的侧视图;
图3是图2的履带滚轮组件的端视图;
图4是图2和图3的履带滚轮组件的一部分的俯视图;
图5是图2-4的履带滚轮组件的一部分的侧视图;
图6是可以与图2-5的履带滚轮组件结合使用的惰轮键的示意图;和
图7是图6的惰轮键的侧视图。
具体实施方式
图1示出了具有位于机器10的每侧上的底架13(图1中仅示出了一个底架13)内的示例性公开的履带滚轮组件12的履带式机器10。根据本发明的一方面,机器10被示出为推土机。但是,应当注意,如果希望,一个或多个履带滚轮组件12可类似地与其他类型的履带机器一起使用。机器10可包括至少部分限定操作者站16并支承前安装发动机18的机器框架14和在靠近发动机18的机器框架14的前端处操作地由履带滚轮组件12支承的作业工具20。发动机18 可产生动力输出,该动力输出可被引导经过链轮22和底架13的环形履带24以推进机器10和/或被引导经过液压回路(未显示)以运动作业工具20。操作者站16可包括由操作者使用以便控制发动机18和/或作业工具20的任何数量和类型的输入装置。
如图2所示,每个履带滚轮组件12可包括被构造成支承环形履带24的多个部件(参考图1)。特别是,履带滚轮组件12可尤其包括履带滚轮框架26、下表面30处的由履带滚轮框架26支承的多个下滚轮28、上表面36处的由履带滚轮框架26支承的与下滚轮28相对的多个上架34以及操作地连接到履带滚轮框架26的与链轮22相对的端部的惰轮组件38。可阻止惰轮组件38相对于履带滚轮框架26在竖直方向上运动(即,阻止在下表面30和上表面36之间的方向上运动),并阻止惰轮组件38相对于履带滚轮框架26横向(即,在链轮22的轴向上)运动。但是,可允许惰轮组件38在履带滚轮框架26的纵向上稍微运动,并可通过例如弹簧、油脂柱塞、气缸的偏压构件40或另外的履带反冲装置(根据希望)推动惰轮组件38远离履带滚轮框架26。环形履带24可环绕并包围链轮22、下滚轮28、惰轮组件38和上架34。
履带滚轮框架26可形成大体中空的支承结构,其至少部分容纳履带滚轮组件12的剩余部件并将载荷从环形履带24和从作业工具20传递到机器框架14(参考图1)。在公开的实施方式中,履带滚轮框架26被显示为单个装配或铸造部件。在替代实施方式中(未显示),履带滚轮框架26可包括后部件和单独的前部件,后部件支承并至少部分容纳下滚轮28、上架34和偏压构件40,前部件支承并至少部分容纳惰轮组件38。在替代实施方式中,后部件和前部件可经过本领域已知的任何方式结合,例如经过焊接或者机械紧固。履带滚轮框架26可包括枢转开口42和枢转轴承46,枢转轴46可延伸经过枢转开口42和枢转轴承46。枢转轴46可在近端刚性连接到机器框架14(参考图1),枢转轴承44可将履带滚轮框架26可转动地连接到枢转轴46的远端。在一种公开的实施方式中,作业工具20 的支承臂可经由枢转轴46连接到机器框架14,使得作业工具20可在提升过程中围绕轴46枢转并将载荷直接传递到机器框架14。但在其他实施方式中,作业工具20的支承臂可在另一位置连接到履带滚轮框架26(例如,在枢转轴46前面的位置),使得来自作业工具20的载荷能够经由履带滚轮框架26间接传递到枢转轴46。以类似于作业工具20的支承臂的方式,偏压构件40也可在一端(即,与惰轮组件38相对的偏压构件40的端部)经由枢转轴承44和枢转轴46连接到机器框架14。
如图2和图3所示,下滚轮28可以在履带滚轮框架26的长度方向上延伸的两个间隔的竖排布置。每排下滚轮28可位于下表面30的横向边缘并被构造成接合环形履带24的内侧表面处的居中的套筒链的相对侧。以此方式,下滚轮28可用作套筒链的下引导件。但是,应当注意,如果希望也可以利用下滚轮28的其他设计。
类似于下滚轮28,上架34也可以在履带滚轮框架26的长度方向上延伸的两排布置。但是,与下滚轮28不同,上架34可在数量上更少,彼此相邻定位,且从上表面36的一侧悬置以支承上述的套筒链。但是,应当理解,如果希望也可以利用上架34的其他设计。
如图3-5所示,惰轮组件38可包括轭构件48、惰轮50、轴52、一对端帽54和一对惰轮键56。轭构件48可在杆端58刚性连接到偏压构件40,使得轭构件48可在竖直平面中围绕枢转轴46(即,经由偏压构件40)稍许枢转,并将纵向载荷从环形履带24经偏压构件40传递到机器框架14。惰轮50可经由轴52连接到轭构件48的分支端60(例如在轭构件48和环形履带24之间)。端帽54可接合轭构件48以保持轴52。惰轮键56可用来相对于下滚轮28定位轭构件48。
轭构件48可在分支端60包括第一臂62和在履带滚轮组件12的横向方向上与第一臂62分隔开的第二臂64。在公开的实施方式中,轭构件48被显示为铸铁或铸钢部件,其具有机加工到第一臂62和第二臂64的每一个的外表面中的狭槽66,使得第一臂62和第二 臂64的每一个的横截面(图3所示)可以为大体C形。但是,可以想到,如果希望,轭构件48可替代地是具有机加工或装配狭槽66的结构钢部件。狭槽66可均具有大体方形的横截面,但也可以预期其他形状(例如,圆形或三角形)。轴支承件68(参考图5)可从第一臂62和第二臂64的每一个的下表面延伸,且部分孔70可机加工到每个轴支承件68以接收轴52。在公开的实施方式中,部分孔70可以是被构造成将向后和向上指向的力从轴52传递到轭构件48的半孔。端帽54可接合轴支承件68并经由一个或多个紧固件71将轴52保持在部分孔70内的位置。如上所述,轭构件48能够在纵向运动(即,在狭槽66的方向上进出履带滚轮框架26),使得可连接在第一臂62和第二臂64之间的惰轮50可通过偏压构件40抵靠环形履带24向外偏压,并仍能够向内运动以缓冲和/或适应否则会造成履带滚轮组件12的部件失效的显著载荷。一些或所有轭构件48可经本领域已知的任何方式硬化,使得至少狭槽66的机加工表面可具有大约50-60C的洛氏硬度。但是,可以预期轭构件48的硬度可针对特定应用显著改变并且在一些情形下可不需要另外的硬化过程。
应当理解,对部分孔70和端帽54的独特构造的参考指的是公开的惰轮组件38的具体实施方式。但本领域技术人员将认识到,组件中可存在其他构造。例如,如果希望,轭构件48可设有不同几何结构的孔,例如全孔,和/或如果希望,帽构件54可被构造成以不同的方式接合轭构件48和/或保持轴52。意图在于本发明也包括这些和其他实施方式。
为了本发明的目的,机加工表面可以被认为是为了实现希望几何结构经材料去除工艺实现的表面。传统的机加工工艺包括但不限于车削、镗、钻、铣、拉削、锯切、成型、刨、铰孔、攻丝、磨削、电火花加工、电化学加工、电子束加工、光化学加工和超声波加工。与机加工表面相比,装配或铸造表面可以是通过材料添加工艺产生的表面。例如,装配表面可以通过单独的组成部件的组装(例如,通过机械紧固、粘接剂、焊接、钎焊或弯曲)形成。当熔融材料被 沉积在模具内并以特定的几何设计冷却到固体状态时,可以形成铸造表面。
轴52可经过惰轮50的中心并接合轴支承件68的部分孔70以将惰轮50可转动地保持在第一臂62和第二臂64之间。惰轮50的大部分周边可从履带滚轮框架26突出以接合环形履带24的内表面处的套筒链(参考图1)。在公开的实施方式中,惰轮50具有被构造成坐在套筒链的凹槽内的平滑外表面。但是,如果希望,在其他实施方式中,惰轮50的外表面可包括直接接合链中的各个套筒的齿轮或链轮齿。
一个或多个防护件可与惰轮组件38相关。例如,两个防护件104(以图3中的透明度示出)可构造成在惰轮50的任一侧接合履带滚轮框架26的端部。在公开的实施方式中,防护件104可包括在轭构件48的第一臂62和第二臂64的端部处的开口,使得当轭构件48被偏压离开履带滚轮框架26时,第一臂62和第二臂64的端部可经过开口突出。可以想到,如果希望也可利用其他的防护件,例如定位在惰轮50下方以帮助保护惰轮不受被环形履带24向上朝着惰轮50推动的碎片的影响的防护件(未显示)。
如图6和7所示,在公开的示例性实施方式中,每个惰轮键56可以是铸铁、铸钢或者具有多个机加工和硬化表面的结构钢部件。例如,每个惰轮键56可分别总体包括具有大体平行的内外机加工表面74、76的凸缘部分72。突起78可在大体正交于内表面74的方向上从内表面74延伸。一些或者所有惰轮键56可以经本领域已知的任何方式硬化,使得至少突起78的机加工表面具有大约30-40C的洛氏硬度。以此方式,轭构件48内的狭槽66的硬度可具有比突起78的硬度大大约40-60%的硬度,从而允许由惰轮键56和狭槽66之间的接合造成的大部分磨损发生在惰轮键56内,惰轮键可更加容易和经济地维修。如同上面描述的轭构件48,可想到惰轮键56的硬度也可针对特定应用显著改变,并且在一些情形下可不需要额外的硬化过程。
凸缘部分72可大体为板状,并包括定位在上侧和下侧的两排孔80。在公开的实施方式中,每排孔80可在凸缘部分72的长度方向上延伸并包括4个间隔开的孔80,但可以包括任何数量和排列的孔80。同心的埋头凹部82可在每个孔80处定位在外表面76内以接收从外表面76经过内表面74插入经过孔80的紧固件84,从而接合履带滚轮框架26(参考图2和3)。第一虚拟对称中心平面86可定位在孔排80之间的大约半程,并大体与凸缘部分72的宽度方向的中心对准。在公开的实施方式中,中心凹部88(只在图7显示)可位于凸缘部分72的外表面76内,位于突起78的基部区域。中心凹部88可允许减小惰轮键56的重量和/或成本,同时如果希望还为铭牌、部件识别和/或安装指示(例如,向上、螺栓转矩要求等)提供受掩护位置。
突起78可以定位在位于凸缘部分72内的孔80的排之间并大体具有宽度尺寸W、长度尺寸L和深度尺寸D。在公开的示例性实施方式中,突起78的长度尺寸可以细长并且是宽度尺寸W的至少两倍。在此相同实施方式中,宽度尺寸W可以是大约40-60mm,深度尺寸D可以是大约50-70mm,长度尺寸L可以是大约150-200mm。这些尺寸可允许对轭构件48的更大量的竖直支承,同时减小轭构件48的配合表面的要求宽度尺寸和/或狭槽深度尺寸,如下面将更详细解释的。如在图7的横截面中可见,突起78的宽度方向的虚拟对称中心平面90可与凸缘部分72的中心平面86偏移一量,使得突起78可定位成比距凸缘部分72的相对侧(和凸缘部分72中的相对孔排80)更靠近凸缘部分72的一个纵向侧(和更靠近凸缘部分72中的一个孔排80)。在公开的实施方式中,中心平面90可与中心平面86偏移大约2-10mm。
突起78的横截面可以是大体台阶状的并包括例如第一台阶92和第二台阶94。第一台阶92可围绕突起78的整个周边延伸并以第一半径96连结到凸缘部分72的内表面74。第二台阶94可位于第一台阶92和突起78的机加工外表面之间,并且定位在第一台阶92向 内(即,具有比第一台阶92的长度和宽度小的长度和宽度)。第二台阶94可以第二半径98连结到第一台阶92,并以第三半径100连结到突起78的外表面。在公开的实施方式中,第一和第三半径96、100可大约相同(例如,大约2-3mm),而第二半径98可较大(例如,大约8-12mm)。第一和第三半径96、100可以由于与其他部件的配合要求(例如,与履带滚轮框架26和轭构件48中的狭槽66的配合要求)是机加工表面,而第二半径98可以是铸造表面。在一种实施方式中,第三半径100可只机加工在突起78的上下部分(例如,在突起78接合狭槽66的位置),并在突起78的侧部包括铸造表面(例如,在突起78不与另一部件接合的位置)。
突起78可包括至少两个机加工外表面。特别是,突起78可包括在突起78的长度方向上延伸的机加工上表面和大体平面于上表面的机加工下表面。突起78的上下表面可大体与对称中心平面86和凸缘部分72的相对纵向侧平行。机加工这些表面以获得在轭构件48的狭槽66内的精确滑动配合。出于类似原因,突起78的端表面也可以机加工。可以预期,如果希望可机加工或不机加工在突起78的宽度方向上延伸的侧表面。
惰轮键56可构造成安装到履带滚轮框架26并接合轭构件48中的狭槽66以相对于下滚轮28将惰轮50定位在希望距离(即,在希望的竖直高度)(参考图2)。特别是,履带滚轮框架26可包括每侧上的开口102(只在图3中显示),相对惰轮键56的突起78可延伸经过开口102以接合轭构件48的相对臂上的狭槽66。每个凸缘部分72的内表面74可与履带滚轮框架26的外表面配合,且紧固件84可穿过凸缘部分72中的孔80以接合履带滚轮框架26中的螺纹孔(未显示)。在一种实施方式中,孔80可以尺寸过大,使得惰轮50通过环形履带24的加载可迫使第一台阶92的机加工外表面抵靠开口102的内表面并将载荷从惰轮键56直接传递到履带滚轮框架26而不使载荷经过紧固件84处的连结界面。在相同或另一实施方式中,第二台阶94的机加工端表面可被构造成在突起78的末端接合狭槽66 的后表面之前接合邻近狭槽66的轭构件48的外表面,由此在突起78的末端和狭槽66的后表面之间保持间隙空间(未示出),其便于轭构件48相对于履带滚轮框架26滑动。围绕突起78的末端周边定位的倒角可便于惰轮键56组装到履带滚轮框架26和/或轭构件48的狭槽66中。
工业实用性
公开的履带滚轮组件可应用于希望惰轮的可调节性的任何履带式机器中。公开的履带滚轮组件可通过使用可逆惰轮键提供惰轮可调节性。现在将解释履带滚轮组件12的组装和调节。
为了设置轭构件48相对于下滚轮28的原始位置,维修技师可将轭构件48和连接的惰轮50提升到大致希望位置,接着将一个惰轮键56的突起78插入穿过履带滚轮框架26的第一侧中的开口102并进入轭构件48的第一臂62和第二臂64的一个中的相应狭槽66。插入过程中惰轮键56的取向应当对于每个惰轮键56相同,并且与新安装或调节安装对应。对于新安装来说,每个惰轮键56应当取向成使得突起78的中心平面90在与孔80的排相关的中心平面86下方。相对于反向取向,在此取向中轭构件48可以保持更靠近下滚轮28。相比而言,对于调节安装来说,每个惰轮键56应当取向成使得突起78的中心平面90在中心平面86上方。在此第二取向,轭构件48可保持更远离下滚轮28。可以在每个惰轮键56的凹部88内设置指示(例如,箭头和/或词语,例如“新”或“磨损”)以帮助确保惰轮键56的正确取向。在突起78以希望取向插入狭槽66后,紧固件88可穿过凸缘部分72中的孔80并进入履带滚轮框架26的外表面内的螺纹孔中。可以类似的方式将剩余的惰轮键56组装到履带滚轮框架26的相对侧并进入第一臂62和第二臂64的另一个中的狭槽66。
与履带滚轮组件12的磨损部件结合使用的调节安装应当造成在机器10的大约四分之一寿命后惰轮50相对于下滚轮28的定位与机 器10的部件是新的时的原始存在的定位大约相同。也就是说,通过将惰轮键56转动180度,轭构件48可竖直运动中心平面86和90之间的偏移距离的大约两倍。例如,对于大约2-10mm的给定偏移,在调节安装过程中重新取向惰轮键56应当将轭构件48升高大约4-20mm。在示例性公开的实施方式中,惰轮键56的重新取向可意图在机器10的大约四分之一寿命维修间隔发生,并且惰轮键56可在大约一半寿命维修间隔时用新的惰轮键56更换。
公开的惰轮键56可提供轭构件的简化和可靠定位,同时仍允许履带滚轮框架26和轭构件48之间在纵向上的相对运动。特别是,惰轮键56可被设计为仅在两个离散位置的一个中配合在履带滚轮框架26的开口102内,而惰轮键56可包括与两个位置都相关的指示。另外,组装后惰轮键56的显著竖直和横向运动可以通过与履带滚轮框架26的开口102的接合基本阻止,但接合惰轮键56的突起78的狭槽66可仍允许惰轮键56和轭构件48之间的相对滑动。
显然,本领域技术人员可以对所公开的履带滚轮组件进行各种修改和变型。通过考虑所公开的履带滚轮组件的说明书和实践,其他实施例对本领域技术人员将是显而易见的。例如,可以提供具有不可逆和/或不具有偏移的惰轮键的惰轮组件38。在这种情况下,惰轮键可只起到支承相关的轭构件,并且在被磨损时,可以用具有不同的尺寸和/或几何形状的相同或另一惰轮键替换。意图是说明书和实施例仅被视为示例性的,真正的范围由以权利要求及其等同物指明。

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1、10申请公布号CN104105635A43申请公布日20141015CN104105635A21申请号201280069105122申请日2012112013/331,94820111220USB62D55/15200601B62D55/14200601B62D55/0820060171申请人卡特彼勒公司地址美国伊利诺伊州72发明人CR比斯利F卡里洛JL纽彻莱恩AB拉斯74专利代理机构北京市金杜律师事务所11256代理人苏娟朱利晓54发明名称用于履带滚轮组件的惰轮键57摘要公开一种用于履带滚轮组件12的惰轮键56。该惰轮键可具有凸缘部分72和在正交于凸缘部分的方向上从凸缘部分延伸的细长突起78。

2、。惰轮键还可具有设置在凸缘部分和细长突起的基部之间的至少一个肩部。所述至少一个肩部可具有能够将载荷传递到配合部件的至少一个机加工表面。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014080686PCT国际申请的申请数据PCT/US2012/0659632012112087PCT国际申请的公布数据WO2013/095848EN2013062751INTCL权利要求书1页说明书7页附图4页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书7页附图4页10申请公布号CN104105635ACN104105635A1/1页21一种惰轮键56,包括凸缘部分72;细长突起78,其在。

3、大体正交于所述凸缘部分的方向上从凸缘部分延伸;和至少一个肩部,其设置在所述凸缘部分和所述细长突起的基部之间,所述至少一个肩部具有能够将载荷传递到配合部件的至少一个机加工表面。2如权利要求1所述的惰轮键,其中,所述至少一个肩部包括第一肩部92,其在所述细长突起的基部处连接到凸缘部分;和较小的第二肩部94,其位于所述第一肩部和所述细长突起的外表面之间。3如权利要求2所述的惰轮键,其中所述第一肩部包括机加工外表面;且所述较小的第二肩部包括机加工端表面。4如权利要求1所述的惰轮键,其中,与到凸缘部分的第二相对侧相比,所述细长突起更靠近所述凸缘部分的第一侧。5如权利要求4所述的惰轮键,其中,与到凸缘部分。

4、的第二相对侧相比,细长突起更靠近所述凸缘部分的第一侧大约210MM。6如权利要求1所述的惰轮键,其中,所述细长突起在长度方向上的尺寸为所述细长突起在于凸缘部分的第一侧和第二侧之间延伸的横向方向上的尺寸的至少两倍。7如权利要求1所述的惰轮键,其中所述细长突起的长度为大约150200MM;所述细长突起的宽度为大约4060MM;且所述细长突起的深度为大约5070MM。8如权利要求1所述的惰轮键,其中,所述细长突起的至少部分被硬化至大约3040C的洛氏硬度。9如权利要求1所述的惰轮键,还包括在所述细长突起的相对侧上的穿过所述凸缘部分的多个孔。10如权利要求9所述的惰轮键,其中,所述多个孔包括在凸缘部分。

5、的长度方向上设置的第一排孔和第二排孔。权利要求书CN104105635A1/7页3用于履带滚轮组件的惰轮键技术领域0001本发明整体涉及一种惰轮键,更具体地涉及用于履带滚轮组件的惰轮键。背景技术0002例如推土机、挖掘机和滑移转向装载机的履带式机器通常在牵引很关键或者低地面压力很重要的应用中使用。这些机器包括支承内燃发动机的框架和将动力从发动机传递到地面表面的左右底架。左右底架在一端刚性安装到框架并在竖直方向上围绕安装位置自由枢转。每个底架包括位于近端的由发动机驱动的一个或多个链轮和位于远端并经由惰轮框架组件操作地连接到机器的框架或者到链轮的惰轮。惰轮框架组件包括多个上架和下滚轮,其支承围绕链。

6、轮和惰轮缠绕成环的环形履带。惰轮被限制相对于链轮在横向和竖向上平移,但允许在纵向上一定程度运动以适应机器的加载同时保持履带中希望的张紧。0003在履带式机器的操作过程中,底架的部件磨损,因而减小下滚轮的底表面与惰轮的周边之间的距离。在一些例子中,这种磨损会足够大以使得惰轮开始不当地接合履带并因此破坏下滚轮与履带的接合。在这些情形中,履带式机器的性能会受到不利影响。0004一种减少惰轮与履带之间的不当接合的尝试在2007年7月3日授予LIVESAY等人的美国专利7237631631专利中公开。特别是,631专利公开一种用于履带式工作机器的惰轮安装组件。惰轮安装组件包括履带滚轮框架、设置在靠近框架。

7、的端部的惰轮支承块以及定位在惰轮支承块和框架之间以调节惰轮支承块和框架之间的相对位置的可去除间隔件。可去除间隔件包括存储在工作机器上的多个相同的间隔件,其能够单个或多个地定位在惰轮支承块的第一侧或第二侧处以在惰轮安装组件的部件随时间磨损时相对于框架逐渐升高惰轮支承块。0005虽然631专利中公开的惰轮安装组件的可去除间隔件可允许组件的磨损部件间的改善间隔,但使用间隔件不是最理想的。特别是,随着部件继续磨损以及随着惰轮相对于机器的链轮纵向平移,间隔件可能难以安装和难以保持就位。0006本发明旨在克服上述的一个或多个问题和/或现有技术的其他问题。发明内容0007一方面,本发明涉及一种惰轮键。该惰轮。

8、键可包括凸缘部分和在大体正交于所述凸缘部分的方向上从凸缘部分延伸的细长突起。惰轮键还可包括设置在凸缘部分和细长突起的基部之间的至少一个肩部。所述至少一个肩部具有能够将载荷传递到配合部件的至少一个机加工表面。0008另一方面,本发明涉及另一种惰轮键。该惰轮键可包括具有在长度方向上延伸的第一对称中心平面的大体板状的凸缘部分和从凸缘部分延伸并具有在凸缘部分的长度方向上延伸的第二对称中心平面的突起。第一对称中心平面可与第二对称中心平面偏移一量。0009在又一方面,本发明涉及另一种惰轮键。该惰轮键可包括凸缘部分和在大体正交说明书CN104105635A2/7页4于凸缘部分的方向上从凸缘部分延伸的细长突起。

9、。与到凸缘部分的第二相对侧相比,该细长突起更靠近凸缘部分的第一侧。0010在又一方面,本发明涉及另一种惰轮键。该惰轮键可包括凸缘部分和在大体正交于凸缘部分的方向上从凸缘部分延伸的细长突起。细长突起可包括能够在细长突起的长度方向上在轭构件的对应狭槽内接合和滑动的上下机加工表面。0011在最后方面,本发明涉及另一惰轮键。该惰轮键可包括具有板状凸缘部分的铸铁部件、从凸缘部分的机加工内表面延伸的细长突起、位于细长突起基部的第一台阶和位于第一台阶和细长突起的外部机加工表面之间的较小的第二台阶。细长突起的外表面可包括基本平行且在细长突起的长度方向上延伸的上下机加工表面。凸缘可包括在与细长突起的上机加工表面。

10、相邻的位置处从外表面经过机加工内表面的第一排孔和在与细长突起的下机加工表面相邻的位置处从外表面经过机加工内表面的第二排孔。第一台阶可包括机加工侧表面。第二台阶可包括机加工端表面。铸铁部件可以在宽度方向上不对称。附图说明0012图1是一种示例性公开的履带式机器的侧视图;0013图2是可以与图1的履带式机器结合使用的示例性公开的履带滚轮组件的侧视图;0014图3是图2的履带滚轮组件的端视图;0015图4是图2和图3的履带滚轮组件的一部分的俯视图;0016图5是图24的履带滚轮组件的一部分的侧视图;0017图6是可以与图25的履带滚轮组件结合使用的惰轮键的示意图;和0018图7是图6的惰轮键的侧视图。

11、。具体实施方式0019图1示出了具有位于机器10的每侧上的底架13图1中仅示出了一个底架13内的示例性公开的履带滚轮组件12的履带式机器10。根据本发明的一方面,机器10被示出为推土机。但是,应当注意,如果希望,一个或多个履带滚轮组件12可类似地与其他类型的履带机器一起使用。机器10可包括至少部分限定操作者站16并支承前安装发动机18的机器框架14和在靠近发动机18的机器框架14的前端处操作地由履带滚轮组件12支承的作业工具20。发动机18可产生动力输出,该动力输出可被引导经过链轮22和底架13的环形履带24以推进机器10和/或被引导经过液压回路未显示以运动作业工具20。操作者站16可包括由操。

12、作者使用以便控制发动机18和/或作业工具20的任何数量和类型的输入装置。0020如图2所示,每个履带滚轮组件12可包括被构造成支承环形履带24的多个部件参考图1。特别是,履带滚轮组件12可尤其包括履带滚轮框架26、下表面30处的由履带滚轮框架26支承的多个下滚轮28、上表面36处的由履带滚轮框架26支承的与下滚轮28相对的多个上架34以及操作地连接到履带滚轮框架26的与链轮22相对的端部的惰轮组件38。可阻止惰轮组件38相对于履带滚轮框架26在竖直方向上运动即,阻止在下表面30和上表面36之间的方向上运动,并阻止惰轮组件38相对于履带滚轮框架26横向即,说明书CN104105635A3/7页5。

13、在链轮22的轴向上运动。但是,可允许惰轮组件38在履带滚轮框架26的纵向上稍微运动,并可通过例如弹簧、油脂柱塞、气缸的偏压构件40或另外的履带反冲装置根据希望推动惰轮组件38远离履带滚轮框架26。环形履带24可环绕并包围链轮22、下滚轮28、惰轮组件38和上架34。0021履带滚轮框架26可形成大体中空的支承结构,其至少部分容纳履带滚轮组件12的剩余部件并将载荷从环形履带24和从作业工具20传递到机器框架14参考图1。在公开的实施方式中,履带滚轮框架26被显示为单个装配或铸造部件。在替代实施方式中未显示,履带滚轮框架26可包括后部件和单独的前部件,后部件支承并至少部分容纳下滚轮28、上架34和。

14、偏压构件40,前部件支承并至少部分容纳惰轮组件38。在替代实施方式中,后部件和前部件可经过本领域已知的任何方式结合,例如经过焊接或者机械紧固。履带滚轮框架26可包括枢转开口42和枢转轴承46,枢转轴46可延伸经过枢转开口42和枢转轴承46。枢转轴46可在近端刚性连接到机器框架14参考图1,枢转轴承44可将履带滚轮框架26可转动地连接到枢转轴46的远端。在一种公开的实施方式中,作业工具20的支承臂可经由枢转轴46连接到机器框架14,使得作业工具20可在提升过程中围绕轴46枢转并将载荷直接传递到机器框架14。但在其他实施方式中,作业工具20的支承臂可在另一位置连接到履带滚轮框架26例如,在枢转轴4。

15、6前面的位置,使得来自作业工具20的载荷能够经由履带滚轮框架26间接传递到枢转轴46。以类似于作业工具20的支承臂的方式,偏压构件40也可在一端即,与惰轮组件38相对的偏压构件40的端部经由枢转轴承44和枢转轴46连接到机器框架14。0022如图2和图3所示,下滚轮28可以在履带滚轮框架26的长度方向上延伸的两个间隔的竖排布置。每排下滚轮28可位于下表面30的横向边缘并被构造成接合环形履带24的内侧表面处的居中的套筒链的相对侧。以此方式,下滚轮28可用作套筒链的下引导件。但是,应当注意,如果希望也可以利用下滚轮28的其他设计。0023类似于下滚轮28,上架34也可以在履带滚轮框架26的长度方向。

16、上延伸的两排布置。但是,与下滚轮28不同,上架34可在数量上更少,彼此相邻定位,且从上表面36的一侧悬置以支承上述的套筒链。但是,应当理解,如果希望也可以利用上架34的其他设计。0024如图35所示,惰轮组件38可包括轭构件48、惰轮50、轴52、一对端帽54和一对惰轮键56。轭构件48可在杆端58刚性连接到偏压构件40,使得轭构件48可在竖直平面中围绕枢转轴46即,经由偏压构件40稍许枢转,并将纵向载荷从环形履带24经偏压构件40传递到机器框架14。惰轮50可经由轴52连接到轭构件48的分支端60例如在轭构件48和环形履带24之间。端帽54可接合轭构件48以保持轴52。惰轮键56可用来相对于。

17、下滚轮28定位轭构件48。0025轭构件48可在分支端60包括第一臂62和在履带滚轮组件12的横向方向上与第一臂62分隔开的第二臂64。在公开的实施方式中,轭构件48被显示为铸铁或铸钢部件,其具有机加工到第一臂62和第二臂64的每一个的外表面中的狭槽66,使得第一臂62和第二臂64的每一个的横截面图3所示可以为大体C形。但是,可以想到,如果希望,轭构件48可替代地是具有机加工或装配狭槽66的结构钢部件。狭槽66可均具有大体方形的横截面,但也可以预期其他形状例如,圆形或三角形。轴支承件68参考图5可从第一臂62和第二臂64的每一个的下表面延伸,且部分孔70可机加工到每个轴支承件68以接说明书CN。

18、104105635A4/7页6收轴52。在公开的实施方式中,部分孔70可以是被构造成将向后和向上指向的力从轴52传递到轭构件48的半孔。端帽54可接合轴支承件68并经由一个或多个紧固件71将轴52保持在部分孔70内的位置。如上所述,轭构件48能够在纵向运动即,在狭槽66的方向上进出履带滚轮框架26,使得可连接在第一臂62和第二臂64之间的惰轮50可通过偏压构件40抵靠环形履带24向外偏压,并仍能够向内运动以缓冲和/或适应否则会造成履带滚轮组件12的部件失效的显著载荷。一些或所有轭构件48可经本领域已知的任何方式硬化,使得至少狭槽66的机加工表面可具有大约5060C的洛氏硬度。但是,可以预期轭构。

19、件48的硬度可针对特定应用显著改变并且在一些情形下可不需要另外的硬化过程。0026应当理解,对部分孔70和端帽54的独特构造的参考指的是公开的惰轮组件38的具体实施方式。但本领域技术人员将认识到,组件中可存在其他构造。例如,如果希望,轭构件48可设有不同几何结构的孔,例如全孔,和/或如果希望,帽构件54可被构造成以不同的方式接合轭构件48和/或保持轴52。意图在于本发明也包括这些和其他实施方式。0027为了本发明的目的,机加工表面可以被认为是为了实现希望几何结构经材料去除工艺实现的表面。传统的机加工工艺包括但不限于车削、镗、钻、铣、拉削、锯切、成型、刨、铰孔、攻丝、磨削、电火花加工、电化学加工。

20、、电子束加工、光化学加工和超声波加工。与机加工表面相比,装配或铸造表面可以是通过材料添加工艺产生的表面。例如,装配表面可以通过单独的组成部件的组装例如,通过机械紧固、粘接剂、焊接、钎焊或弯曲形成。当熔融材料被沉积在模具内并以特定的几何设计冷却到固体状态时,可以形成铸造表面。0028轴52可经过惰轮50的中心并接合轴支承件68的部分孔70以将惰轮50可转动地保持在第一臂62和第二臂64之间。惰轮50的大部分周边可从履带滚轮框架26突出以接合环形履带24的内表面处的套筒链参考图1。在公开的实施方式中,惰轮50具有被构造成坐在套筒链的凹槽内的平滑外表面。但是,如果希望,在其他实施方式中,惰轮50的外。

21、表面可包括直接接合链中的各个套筒的齿轮或链轮齿。0029一个或多个防护件可与惰轮组件38相关。例如,两个防护件104以图3中的透明度示出可构造成在惰轮50的任一侧接合履带滚轮框架26的端部。在公开的实施方式中,防护件104可包括在轭构件48的第一臂62和第二臂64的端部处的开口,使得当轭构件48被偏压离开履带滚轮框架26时,第一臂62和第二臂64的端部可经过开口突出。可以想到,如果希望也可利用其他的防护件,例如定位在惰轮50下方以帮助保护惰轮不受被环形履带24向上朝着惰轮50推动的碎片的影响的防护件未显示。0030如图6和7所示,在公开的示例性实施方式中,每个惰轮键56可以是铸铁、铸钢或者具有。

22、多个机加工和硬化表面的结构钢部件。例如,每个惰轮键56可分别总体包括具有大体平行的内外机加工表面74、76的凸缘部分72。突起78可在大体正交于内表面74的方向上从内表面74延伸。一些或者所有惰轮键56可以经本领域已知的任何方式硬化,使得至少突起78的机加工表面具有大约3040C的洛氏硬度。以此方式,轭构件48内的狭槽66的硬度可具有比突起78的硬度大大约4060的硬度,从而允许由惰轮键56和狭槽66之间的接合造成的大部分磨损发生在惰轮键56内,惰轮键可更加容易和经济地维修。如同上面描述的轭构件48,可想到惰轮键56的硬度也可针对特定应用显著改变,并且在一些情形下可不需要额外的硬化过程。003。

23、1凸缘部分72可大体为板状,并包括定位在上侧和下侧的两排孔80。在公开的实施说明书CN104105635A5/7页7方式中,每排孔80可在凸缘部分72的长度方向上延伸并包括4个间隔开的孔80,但可以包括任何数量和排列的孔80。同心的埋头凹部82可在每个孔80处定位在外表面76内以接收从外表面76经过内表面74插入经过孔80的紧固件84,从而接合履带滚轮框架26参考图2和3。第一虚拟对称中心平面86可定位在孔排80之间的大约半程,并大体与凸缘部分72的宽度方向的中心对准。在公开的实施方式中,中心凹部88只在图7显示可位于凸缘部分72的外表面76内,位于突起78的基部区域。中心凹部88可允许减小惰。

24、轮键56的重量和/或成本,同时如果希望还为铭牌、部件识别和/或安装指示例如,向上、螺栓转矩要求等提供受掩护位置。0032突起78可以定位在位于凸缘部分72内的孔80的排之间并大体具有宽度尺寸W、长度尺寸L和深度尺寸D。在公开的示例性实施方式中,突起78的长度尺寸可以细长并且是宽度尺寸W的至少两倍。在此相同实施方式中,宽度尺寸W可以是大约4060MM,深度尺寸D可以是大约5070MM,长度尺寸L可以是大约150200MM。这些尺寸可允许对轭构件48的更大量的竖直支承,同时减小轭构件48的配合表面的要求宽度尺寸和/或狭槽深度尺寸,如下面将更详细解释的。如在图7的横截面中可见,突起78的宽度方向的虚。

25、拟对称中心平面90可与凸缘部分72的中心平面86偏移一量,使得突起78可定位成比距凸缘部分72的相对侧和凸缘部分72中的相对孔排80更靠近凸缘部分72的一个纵向侧和更靠近凸缘部分72中的一个孔排80。在公开的实施方式中,中心平面90可与中心平面86偏移大约210MM。0033突起78的横截面可以是大体台阶状的并包括例如第一台阶92和第二台阶94。第一台阶92可围绕突起78的整个周边延伸并以第一半径96连结到凸缘部分72的内表面74。第二台阶94可位于第一台阶92和突起78的机加工外表面之间,并且定位在第一台阶92向内即,具有比第一台阶92的长度和宽度小的长度和宽度。第二台阶94可以第二半径98。

26、连结到第一台阶92,并以第三半径100连结到突起78的外表面。在公开的实施方式中,第一和第三半径96、100可大约相同例如,大约23MM,而第二半径98可较大例如,大约812MM。第一和第三半径96、100可以由于与其他部件的配合要求例如,与履带滚轮框架26和轭构件48中的狭槽66的配合要求是机加工表面,而第二半径98可以是铸造表面。在一种实施方式中,第三半径100可只机加工在突起78的上下部分例如,在突起78接合狭槽66的位置,并在突起78的侧部包括铸造表面例如,在突起78不与另一部件接合的位置。0034突起78可包括至少两个机加工外表面。特别是,突起78可包括在突起78的长度方向上延伸的机。

27、加工上表面和大体平面于上表面的机加工下表面。突起78的上下表面可大体与对称中心平面86和凸缘部分72的相对纵向侧平行。机加工这些表面以获得在轭构件48的狭槽66内的精确滑动配合。出于类似原因,突起78的端表面也可以机加工。可以预期,如果希望可机加工或不机加工在突起78的宽度方向上延伸的侧表面。0035惰轮键56可构造成安装到履带滚轮框架26并接合轭构件48中的狭槽66以相对于下滚轮28将惰轮50定位在希望距离即,在希望的竖直高度参考图2。特别是,履带滚轮框架26可包括每侧上的开口102只在图3中显示,相对惰轮键56的突起78可延伸经过开口102以接合轭构件48的相对臂上的狭槽66。每个凸缘部分。

28、72的内表面74可与履带滚轮框架26的外表面配合,且紧固件84可穿过凸缘部分72中的孔80以接合履带说明书CN104105635A6/7页8滚轮框架26中的螺纹孔未显示。在一种实施方式中,孔80可以尺寸过大,使得惰轮50通过环形履带24的加载可迫使第一台阶92的机加工外表面抵靠开口102的内表面并将载荷从惰轮键56直接传递到履带滚轮框架26而不使载荷经过紧固件84处的连结界面。在相同或另一实施方式中,第二台阶94的机加工端表面可被构造成在突起78的末端接合狭槽66的后表面之前接合邻近狭槽66的轭构件48的外表面,由此在突起78的末端和狭槽66的后表面之间保持间隙空间未示出,其便于轭构件48相对。

29、于履带滚轮框架26滑动。围绕突起78的末端周边定位的倒角可便于惰轮键56组装到履带滚轮框架26和/或轭构件48的狭槽66中。0036工业实用性0037公开的履带滚轮组件可应用于希望惰轮的可调节性的任何履带式机器中。公开的履带滚轮组件可通过使用可逆惰轮键提供惰轮可调节性。现在将解释履带滚轮组件12的组装和调节。0038为了设置轭构件48相对于下滚轮28的原始位置,维修技师可将轭构件48和连接的惰轮50提升到大致希望位置,接着将一个惰轮键56的突起78插入穿过履带滚轮框架26的第一侧中的开口102并进入轭构件48的第一臂62和第二臂64的一个中的相应狭槽66。插入过程中惰轮键56的取向应当对于每个。

30、惰轮键56相同,并且与新安装或调节安装对应。对于新安装来说,每个惰轮键56应当取向成使得突起78的中心平面90在与孔80的排相关的中心平面86下方。相对于反向取向,在此取向中轭构件48可以保持更靠近下滚轮28。相比而言,对于调节安装来说,每个惰轮键56应当取向成使得突起78的中心平面90在中心平面86上方。在此第二取向,轭构件48可保持更远离下滚轮28。可以在每个惰轮键56的凹部88内设置指示例如,箭头和/或词语,例如“新”或“磨损”以帮助确保惰轮键56的正确取向。在突起78以希望取向插入狭槽66后,紧固件88可穿过凸缘部分72中的孔80并进入履带滚轮框架26的外表面内的螺纹孔中。可以类似的方。

31、式将剩余的惰轮键56组装到履带滚轮框架26的相对侧并进入第一臂62和第二臂64的另一个中的狭槽66。0039与履带滚轮组件12的磨损部件结合使用的调节安装应当造成在机器10的大约四分之一寿命后惰轮50相对于下滚轮28的定位与机器10的部件是新的时的原始存在的定位大约相同。也就是说,通过将惰轮键56转动180度,轭构件48可竖直运动中心平面86和90之间的偏移距离的大约两倍。例如,对于大约210MM的给定偏移,在调节安装过程中重新取向惰轮键56应当将轭构件48升高大约420MM。在示例性公开的实施方式中,惰轮键56的重新取向可意图在机器10的大约四分之一寿命维修间隔发生,并且惰轮键56可在大约一。

32、半寿命维修间隔时用新的惰轮键56更换。0040公开的惰轮键56可提供轭构件的简化和可靠定位,同时仍允许履带滚轮框架26和轭构件48之间在纵向上的相对运动。特别是,惰轮键56可被设计为仅在两个离散位置的一个中配合在履带滚轮框架26的开口102内,而惰轮键56可包括与两个位置都相关的指示。另外,组装后惰轮键56的显著竖直和横向运动可以通过与履带滚轮框架26的开口102的接合基本阻止,但接合惰轮键56的突起78的狭槽66可仍允许惰轮键56和轭构件48之间的相对滑动。0041显然,本领域技术人员可以对所公开的履带滚轮组件进行各种修改和变型。通过考虑所公开的履带滚轮组件的说明书和实践,其他实施例对本领域技术人员将是显而易见说明书CN104105635A7/7页9的。例如,可以提供具有不可逆和/或不具有偏移的惰轮键的惰轮组件38。在这种情况下,惰轮键可只起到支承相关的轭构件,并且在被磨损时,可以用具有不同的尺寸和/或几何形状的相同或另一惰轮键替换。意图是说明书和实施例仅被视为示例性的,真正的范围由以权利要求及其等同物指明。说明书CN104105635A1/4页10图1说明书附图CN104105635A102/4页11图2说明书附图CN104105635A113/4页12说明书附图CN104105635A124/4页13图6图7说明书附图CN104105635A13。

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