缓冲垫滑块.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201380037904.5

申请日:

2013.07.18

公开号:

CN104508211A

公开日:

2015.04.08

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):E02F 3/00申请公布日:20150408|||实质审查的生效IPC(主分类):E02F 3/00申请日:20130718|||公开

IPC分类号:

E02F3/00; E02D7/00; E02D13/00; B21J7/00; B21J7/06; F16F7/00; B28D1/26; B28D7/00; B02C1/00; B02C23/00; B25D17/24; E21B1/00

主分类号:

E02F3/00

申请人:

终结者IP有限公司

发明人:

安格斯·彼特·罗伯森

地址:

新西兰马塔马塔市亚拉瓦街20号凯蒂吉利史派有限公司

优先权:

601317 2012.07.18 NZ

专利代理机构:

北京华夏博通专利事务所(普通合伙)11264

代理人:

刘俊

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内容摘要

一种装置(1),具有在外表面(8、9)上安装有复合缓冲垫滑块(13)的一往复运动组件(3)。该往复运动组件(3)沿往复运动路径移动,该复合缓冲垫滑块(13)包括:一外部第一层(14)和一内部第二层(15)。该第一层(14)形成有一外表面(16),被配置且定向以在往复运动组件(3)的往复运动期间与装置(1)的壳体内表面(7)滑动接触,该第一层(14)由预定摩擦及/或抗磨损性的材料构成。该内部第二层(15)位于第一层(14)与往复运动组件(3)之间,并且由具有预定减震特性的减震材料构成。

权利要求书

1.  一种装置,包括:一往复运动组件,在该往复运动组件的外表面上安装有至少一复合缓冲垫滑块,所述往复运动组件沿往复运动路径移动,其特征在于,所述复合缓冲垫滑块包括:
-一外部第一层,形成有一外表面,被配置且定向以在组件的所述往复运动期间与所述装置的壳体内表面至少部分滑动接触,所述第一层由预定摩擦及/或抗磨损性的材料构成;以及
-一内部第二层,位于所述第一层与所述往复运动组件之间,所述第二层至少部分地由具有预定减震特性的减震材料构成。

2.
  如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述第二层具有与所述第一层连接的至少一表面以及与所述往复运动组件连接的一内表面。

3.
  如权利要求1或2所述的装置,其特征在于,所述第一层外表面优选地与所述第二层相比为一低摩擦表面。

4.
  如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述装置是一冲击锤,其中所述往复运动组件是一重物,所述壳体内表面包括所述冲击锤的外壳内部侧壁。

5.
  如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述第一层外表面由以包括如下群组的工程塑料构成:
-超高分子量聚乙烯(UHMWPE),
-聚醚醚酮(PEEK);
-聚酰胺-酰亚胺(PAI);
-聚苯并咪唑(PBI);
-聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET P);
-聚苯硫醚(PPS);
-包括润滑剂的尼龙及/或加固填充尼龙如NylatronTM NSM或NylatronTM GSM;
-复合物如Orkot;
-上述的任意结合或置换。

6.
  如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述第一层外 表面由以下构成:
-铸铁,及/或
-钢铁,包括任何合金及/或热处理的钢铁。

7.
  如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述第二层具有大于所述第一层的可压缩性。

8.
  如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述第一层的所述预定低摩擦特性是在表面粗糙度Ra 0.8至1.1μm的低级钢上小于0.35的无润滑的摩擦系数。

9.
  如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述第一层的所述预定耐磨损性是使用来自ASTM D4060的公制转换小于10x 10-5m2/N的磨损率。

10.
  如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述第一层具有:
-大于20MPa的抗拉强度和在大于30MPa的10%偏移的抗压强度;及/或
-大于55萧氏硬度(ShoreD)的硬度;及/或
-高PV(压力×速度)值,例如,大于3000。

11.
  如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述第一层外表面具有包括喷涂石墨、特氟龙或二氧化钼的至少其中之一的干润滑剂的应用,及/或所述第一层嵌入有干润滑剂如二氧化钼。

12.
  如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述第一层当被用在具有大约Ra=0.8至1.1μm的表面粗糙度的钢铁上时,能够在大于0.05MPa且多达至4MPa的滑动压力和每米行进不超过0.01cm3的磨损率下承受大于5ms-1且多达至10ms-1的瞬间滑动速度。

13.
  如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述第一层在不永久变形的情况下能够承受大于0.3MPa且多达至20MPa的冲击压力。

14.
  如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述第二层由多个子层构成。

15.
  如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述第二层包括一弹性体层。

16.
  如权利要求16所述的装置,其特征在于,所述弹性体具有40至95的Shore A刻度值。

17.
  如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述第一层和所述第二层被可拆卸地贴附在一起。

18.
  如权利要求17所述的装置,其特征在于,所述可拆卸的贴附是一嵌套排列,以使壳体内表面保持所述层在所述往复运动组件的插口中的适当位置。

19.
  如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,与所述缓冲垫滑块相邻的所述往复运动组件的一部分被提供有至少一位移空隙,被配置以容纳在压缩期间移动的所述第二层的一部分。

20.
  如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述缓冲垫滑块提供有至少一位移空隙,被配置以容纳在压缩期间移动的所述第二层的一部分。

21.
  如权利要求20所述的装置,其特征在于,所述位移空隙被形成为:
-一延伸通过所述第二层的孔;
-一重复波纹状、脊状、珠状、锯齿形及/或城堡形的图案,施加于与所述第一层及/或往复运动组件接触的至少一第二层侧;
-一扇形或者以其它方式凹陷的横向外围部;或者
-上述的任意结合或者置换。

22.
  如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述第一层和所述第二层基本上平行。

23.
  如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述第二层基本上平行于所述往复运动组件的外表面。

24.
  如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述第一层和所述第二层彼此未结合。

25.
  如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述缓冲垫滑块位于所述往复运动组件上的至少一插口中,所述往复运动组件具有一下部碰撞面和至少一侧面,所述插口形成有至少一脊部、肩部、突起、凹陷、唇缘、突出物或者在所述下部碰撞面与位于所述往复运动组件的侧壁上的插口中的缓冲垫滑块的至少一部分之间显现刚性保持面的其它结构。

26.
  如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述往复运动组件具有一下部碰撞面和至少一侧面,所述缓冲垫滑块位于所述往复运动组件上的侧面的外表面上,所述侧面形成有至少一脊部、肩部、突起、凹陷、唇缘、突出物或者在所述下部碰撞面与位于所述往复运动组件的该侧壁上的缓冲垫滑块的至少一部分之间显现刚性保持面的其它结构。

27.
  如权利要求25或26所述的装置,其特征在于,所述保持面位于缓冲垫滑块边缘,该缓冲垫滑块边缘位于以下周围:
-缓冲垫滑块的横向边缘;
-贯穿缓冲垫滑块的一内部通孔;及/或
-缓冲垫滑块中的凹陷。

28.
  如权利要求25-27的任意一项所述的装置,其特征在于,所述保持面形成为向外部地延伸的壁,该壁形成至少一突起,基本上与所述往复运动组件的对应侧壁垂直地突出。

29.
  如权利要求25-27的任意一项所述的装置,其特征在于,所述保持面形成为向内部地延伸的壁,该壁形成至少一凹陷,基本上与所述往复运动组件表面的对应侧壁垂直。

30.
  如权利要求25-29的任意一项所述的装置,其特征在于,所述保持面包括保持特征,以将所述缓冲垫滑块固定至所述往复运动组件侧壁。

31.
  如权利要求30所述的装置,其特征在于,所述保持面包括壁,形成通过在至少第二层中的孔的至少一定位突起。

32.
  如权利要求31所述的装置,其特征在于,所述第一层包括一孔,所述定位突起通过所述第一层的孔。

33.
  如权利要求25-32的任意一项所述的装置,其特征在于,包括:延伸通过所述第二层至所述往复运动组件侧壁中的凹陷的缓冲垫滑块的第一层的一定位部,从而所述凹陷向所述定位部显现一保持面。

34.
  如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述第二层是一弹性体层,直接地结合至所述往复运动组件侧壁的表面。

35.
  如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述缓冲垫滑块朝向所述往复运动组件的任一端定位。

36.
  如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述第一层被 形成以突出越过与所述缓冲垫滑块相邻的所述往复运动组件侧壁的外围。

37.
  如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述往复运动组件是正方形或矩形横截面,具有通过四个顶端连接的基本上平坦的侧壁,其中,所述缓冲垫滑块位于至少两侧、两个顶端、及/或一侧和一个顶端。

38.
  如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述缓冲垫滑块位于至少两对相对侧壁及/或顶端。

39.
  如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述缓冲垫滑块被成形为一加长基本上矩形/立方体板或叶片结构,具有一对宽平行纵向面,通过一对平行窄侧面连接。

40.
  如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,包括至少两个所述缓冲垫滑块,位于矩形横截面的往复运动组件的相对侧上,所述缓冲垫滑块被配置且定制尺寸以延伸围绕一对相邻顶端。

41.
  如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述缓冲垫滑块包括至少一预拉伸特征,用于偏置第一层朝向壳体内表面。

42.
  如权利要求41所述的装置,其特征在于,所述预拉伸特征是在以下中或在以下的至少其中之一上形成的一预拉伸表面特征:
-第一层下表面;
-第二层上表面;
-第二层下表面;
-第二层子层的表面;及/或
-与第二层的底面相邻的往复运动组件侧壁表面;
所述预拉伸特征与提供有至少一预拉伸特征的表面和与所述预拉伸特征接触的相邻表面偏置分离。

43.
  如权利要求41或42所述的装置,其特征在于,所述预拉伸特征是一表面特征成形和尺寸制定,以使其比所述第二层更容易地压缩。

44.
  如权利要求41-43的任意一项所述的装置,其特征在于,该预拉伸特征由具有低于所述第二层材料的弹性模数的材料构成。

45.
  如权利要求41-44的任意一项所述的装置,其特征在于,当缓冲垫滑块被装配在往复运动组件上时,该预拉伸特征被拉伸,该预拉伸特征通过成形第二层、或其子层而形成,以提供所述偏置。

46.
  如权利要求40-44的任意一项所述的装置,其特征在于,所述往复运动组件被配置且制定尺寸,以使至少一所述缓冲垫滑块在所述往复运动组件的往复运动期间与壳体内表面连续接触。

47.
  如权利要求41-46的任意一项所述的装置,其特征在于,所述预拉伸特征是弹性的。

48.
  如权利要求41-47的任意一项所述的装置,其特征在于,当所述往复运动组件横向地等距离地位于壳体内表面内时,所述预拉伸特征是预拉伸的。

49.
  如权利要求41-48的任意一项所述的装置,其特征在于,所述预拉伸特征包括在所述第二层中形成的长钉、鳍状物及/或按钮。

50.
  如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,进一步包括一磨损缓冲垫。

51.
  如权利要求50所述的装置,其特征在于,所述磨损缓冲垫通过一保持面来提供,所述保持面被配置为壁,形成通过所述第一层和所述第二层中的孔的至少一定位突起。

52.
  如权利要求25所述的装置,其特征在于,以制定尺寸被配置以便当所述第二层被压缩为超过其正常操作限制时,围绕包含所述缓冲垫滑块的插口的所述往复运动组件的表面承载在壳体内表面上。

53.
  如权利要求30所述的装置,其特征在于,所述保持特征包括:倒锥形、上唇、O-环沟槽、螺纹、嵌套或互锁特征的至少其中之一,以保持所述缓冲垫滑块贴附于所述往复运动组件。

54.
  一种缓冲垫滑块,用于贴附至装置中的往复运动组件;
在与所述装置的至少一壳体内表面至少部分地滑动接触中,所述往复运动组件沿往复运动路径移动;
所述缓冲垫滑块形成有一外部第一层和一内部第二层,其中,
-所述第一层形成有一外表面,被配置且定向以在组件的所述往复运动期间与所述壳体内表面至少部分地接触,所述第一层由预定低摩擦特性的材料构成;以及
-所述第二层形成有连接至所述第一层的至少一表面和连接至所述往复运动组件的至少一内表面,所述第二层由预定减震特性的材料构成。

说明书

缓冲垫滑块
技术领域
本发明涉及一种用于提供机器用缓冲垫滑块的装置,该机器包括互相滑动及/或碰撞接触的移动部件,尤其是,冲击锤、落锤和其它破坏装置,其中冲击力来自往复运动块体。
背景技术
机器如碎石机、冲击锤、落锤或其它同类的东西等将有效的冲击力施加于被碰撞的工作表面和机器本身。该冲击力产生动力脉冲和音频冲击波,其幅度和原点依赖于许多因素,包括:
-机器尺寸,
-碰撞重物的质量和速度,
-机器构造,
-工作表面的性质,以及
-碰撞角度。
在碰撞期间产生的物理撞击和噪音的效果可以在碰撞操作的经济学上具有明显的负面作用。机器装置必须被制造为具有充分结构强度以承受反复碰撞,而该装置的各个部件的修理和替换由于不断磨损而被需要。这些问题的额外费用在操作该装置的成本效益上是一般经费。
此外,在许多国家中,法律、健康、安全和环境要求现在强加限制噪音等级和时间周期,以便可以操作这种碰撞装置。在邻近城市的居民的区域中,限制是特别严格的。
因此,碰撞的运动幅度及/或听觉效果的任何衰减可以被实现为效率和成本效益改善,包括:
-较轻的、低强化的、廉价的装置构造,以在工作表面上产生相同的冲击力;
-由于在上升和下降撞击上较少摩擦损耗,产生一在工作表面上来自相同 冲击块和相同升降机构的较大冲击力;
-噪音降低能够任意使用相同音量位准(响度)更有效的往复运动机构,或者能够使用相同往复运动机构更接近于噪音限制区域操作。
破碎装置的固有特性如高度重复性的循环操作、高速度的降低重物、可以传输至装置的大冲击负载、碰撞表面的性质变化、碰撞角度等,对用于在装置的移动表面之间提供低摩擦界面的任何材料产生挑战,而具有充分弹性以适应冲击负载。降低许多往复运动机构的摩擦的一种方法是使用润滑剂,涂覆在接触的表面上。然而,在许多应用中,尤其是破石应用,湿润滑剂不能被使用,当在操作期间产生的灰尘将粘附于润滑剂,并且导致产生一较高摩擦性的和粗糙的界面,干润滑剂不能一直在具有低接触区域和高压力的接合表面如碎石机导柱上很好地执行。
因此,提供能够解决上述难题的碰撞缓冲垫滑块是有利的。
所有引用文献,包括在本说明书中引用的任何专利或专利申请通过引用的方式合并于此。任何引用文献构成现有技术是不允许的。引用文献的讨论陈述了其作者主张的内容,并且申请人保留挑战引用文献的准确性和相关性的权利。可以清楚理解地是,虽然在此引用大量现有技术公开本,该引用不构成对这些文献的任意一个构成现有技术的公知常识的一部分的允许,在新西兰或者在任何其它国家中。
可以公认地是,在变化的权限下,术语“包括”可以被认为是具有排除或包含的含义。为了便于描述本说明书,除非另行说明,术语“包括”应该具有包含含义-即,它将被用来表示不仅包含其直接引用的所列组件,而且包含其它非特定组件或组件的意思。当在方法或工序中的一个或多个步骤中使用术语“包括”时,也使用该理论。
本发明的一个目的是解决前述问题或者至少提供给公众有用的选择。
本发明的更多方面和优点将仅通过示例的方式给出的随后描述而变得明显。
发明内容
本发明提供一种装置,包括:一往复运动组件,在该往复运动组件的外表面上安装有至少一复合缓冲垫滑块,所述往复运动组件沿往复运动路径移 动,所述复合缓冲垫滑块包括:
-一外部第一层,形成有一外表面,被配置且定向以在组件的所述往复运动期间与所述装置的壳体内表面至少部分滑动接触,所述第一层由预定摩擦及/或抗磨损性的材料构成;以及
-一内部第二层,位于所述第一层与所述往复运动组件之间,所述第二层至少部分地由具有预定减震特性的减震材料构成。
优选地,第二层具有与第一层连接的至少一表面以及与往复运动组件连接的一内表面。
第一层外表面优选地与所述第二层相比为一低摩擦表面。
包括往复运动组件的装置可以采取许多形式,本发明不局限于任何独立结构。这种装置的示例包括机械冲击锤、重力锤、动力落锤、凿岩锤、冲击器、碎石机或其它同类的东西等。
本发明尤其适合使用机械冲击锤,这里将使用机械冲击锤来描述本发明,以进一步降低冗长的叙述。
如这里使用的,术语“往复运动”包括但不局限于装置的任何操作循环,藉以在该装置的操作期间,往复运动组件沿相同路径重复地移动,所述路径包括:线性、非线性、中断、轨道和不规则路径及其任意结合。
如这里使用的,术语“部分接触”包括但不局限于相对于时间及/或距离及其任意结合与壳体内表面间歇的、连续的、中断的、瞬间的、部分的、不频繁的、周期的以及不规则的接触。
如这里使用的,术语“壳体内表面”包括任意结构、表面、物体或其它同类的东西等,其被定位以使其在装置的操作期间与往复运动组件或复合缓冲垫滑块至少部分接触。
如这里使用的,术语“工作表面”包括通过装置遭受碰撞、接触、操纵、移动的任意表面、材料或物体。
如这里使用的,术语关于第一层和第二层的“连接”是指任何可能的连接机构或方法,包括但不局限于粘附、可拆连接、配对轮廓或特征、嵌套、夹子、螺钉、螺纹、连接器或其它同类的连接机制或方法等。
通常,重力冲击锤循环地提升和降落大重物,以压碎岩石、混凝土、石头、金属、沥青或其它同类的东西等,其中重物通过某种形式(例如,水压) 的动力驱动机构来提升,并且在重力下自由下落。在研发这种重力锤中,本案发明人设计一种动力落锤(如在WO/2004/035941中描述且通过引用合并于此),其中重物被主动地向下驱动,以碰撞表面。
虽然锤可以形成为任意形状,包括不规则或圆形横截面,其通常以矩形或正方形横截面垂直地延伸,并且沿线性碰撞轴线上升和下降。
重物本身可以直接地形成为锤,藉以重物的一个或多个末端形成有工具端形状,以撞击工作表面。或者,重物可以被简单地形成为任意适当形状的块体,其在下行冲程上降落在撞销上,撞销反过来撞击工作表面(如在发明人的先前公开WO/2006/123950、WO/2006/123948和WO/2008/069685中描述,这些文献通过引用合并于此)。
重物至少部分地位于外壳中,并且在外壳中操作,该外壳保护装置的易受伤害的部分,并且降低来自碰撞操作的碎屑进入,以使装置不受污染。外壳还作为导向装置,以确保在上升或下降撞击期间重物的路径保持横向地限制,以防止损坏装置及/或导致不稳定。理想地,重物在不接触外壳的内部侧面的情况下将向上和向下行进,从而避免任何有伤害的摩擦。
实际上,在很多倾斜处执行碰撞操作,并且很少理想地垂直。此外,工作表面的性质可以导致在出现破裂之前有多个碰撞,因此,锤或撞销可以弹回远离未破碎的工作表面。锤/撞销的弹回方向将主要包括一横向组件,从而使其与外壳的内部侧壁接触。
因此,根据一实施例,所述装置是冲击锤,其中所述往复运动组件是重物,所述外壳内表面是冲击锤的外壳内部侧壁。
因此,可以理解地是,在碰撞操作循环工序的三个独立阶段期间,在重物与锤外壳之间可能出现不良的接触,其中该重物:
-在提升重物期间拖拽抵靠外壳内部侧壁;
-在下行冲程上与外壳内部侧壁歪斜或倾斜地掠过或弹起接触;
-在下行冲程期间与外壳横向接触,尤其是,当装置随着重物沿外壳滑动而自垂直倾斜时;
-由于通过驱动机构施加的力而与外壳横向接触;及/或
-在碰撞工作表面之后弹回至外壳内部侧壁。
在上述三个阶段中在重物与锤外壳内部侧壁之间的接触可以根据装置的 设计、在碰撞操作期间装置的倾斜度以及工作表面的特性而在持续时间、碰撞角度和幅度上变化。在申请人自己的破碎机器中往复运动组件的速度在驱动锤中可以达到8ms-1,在单纯重力锤中可以多达至10ms-1。当单纯重力锤随着重物承载在外壳侧壁自垂直以约30度倾斜时,单纯重力锤经历峰值PV(压力×速度)。
关于装置设计,相关参数包括:重物的尺寸和形状;以及重物的横向边缘与外壳内部侧壁之间的横向间距的度数。
如上所述,外壳内部侧壁作为物质的进入的屏障,还限制或导引重物在外壳侧壁的横向界限内的移动。在现有技术装置中,重物与外壳侧壁之间的间距是对抗因素之间的折中,即:
-窄间距最小化所述空间用以提供重物横向地加速,从而降低在外壳内部侧壁上的冲击力以及在制造期间对于高精密度要求的费用;
-大间距降低在制造期间要求的精密度以及在耗费较长持续时间的任意横向力分量导致较大冲击力在外壳内部侧壁上的影响下允许重物加速的费用。
为了最大化冲击锤的操作效率,需要最小化在提升重物期间由外壳导致的任意阻碍、障碍或阻力,这将增加磨损且减慢装置的循环时间。同样地,在下行冲程上对重物通路的任意这种阻碍将消散能量,否则这可以被给予至工作表面。因此,重物通常通过驱动机构以被设计以避免与外壳的任何过度接触的方式(例如,经由贴附于重物的上部中心的皮带)提升。
可以理解地是,当外壳内部侧壁限制重物的路径时,从提供连续、主动或直接方向控制重物路径的意义上说,其不是一直导引重物。然而,与重物路径相邻的外壳内部侧壁仍然横向地限制重物路径,在定义的边界内,有效地作为导向装置。
因此,为了清楚,与重物的路径相邻的外壳内表面还被称为外壳内部侧壁。
机械破碎装置通过将高冲击力施加至工作表面来操作,通过大重物在碰撞瞬间的突然减速来实现。因此,通过向下加速重物产生的高能量动能力是不可避免的结果,这将造成与外壳内部侧壁的任何碰撞导致可观的冲击力和噪音。此外,如果工作表面未破裂,或者以不足以完全消散所有冲击能量的 方式变形,重新弹回的重物的移动的任意横向分量将导致在重物与外壳内部侧壁之间的碰撞,还产生高等级的撞击和噪音。
本发明通过在往复运动重物上提供所述缓冲垫滑块来解决这些难题。虽然可以想到将缓冲垫滑块放置在外壳内部侧壁的静止表面上,由于数个理由,这是不切实际的和不经济的。
第一,重物的往复运动路径的整体长度将需要缓冲垫滑块保护。相比之下,仅重物的相对小部分需要被使用节省费用的相关材料的缓冲垫滑块覆盖。
第二,因为外壳(包括外壳内部侧壁)需要高坚固性,其通常形成为焊接钢加长通道,因此,产生空隙,其中添加、保持或替换缓冲垫滑块是很有问题的。
第三,通过重物在加长缓冲垫滑块上的重复碰撞/接触的效果是在第一层和第二层中产生波纹,其扭曲至降落重物的路径,最终导致故障。
最后,其未提供将缓冲垫滑块放置在重物上固有的优点,以抵消前述缺点。自然地,在缓冲垫滑块中使用的材料的特性对其成功是起重要作用的。
上面描述的在重物与外壳内部侧壁之间的接触类型的特征是高速和非常高冲击力。不幸地是,具有低摩擦系数的材料通常不是高减震材料。相反地,高减震材料通常具有高摩擦系数。因此,不能由单一材料制造出有效的缓冲垫滑块。
更多难题包括:在冲击锤重物的表面上贴附或形成缓冲垫滑块的实际挑战。由于当碰撞工作表面(直接地或者经由撞销)时往复运动重物涉及的高冲击力和几乎瞬间减速,极高负载(例如,10,000N)被放置在用于将滑块固定至重物的任何贴附系统。因此,需要使缓冲垫滑块尽可能地轻以最小化这种负载。
第一层外表面优选地由预定低摩擦特性的材料和能够在与外壳内部侧壁重复高速度接触(例如,直至10ms-1)期间最小化摩擦且最大化抗磨损性的适当材料构成。根据一方面,所述第一层由一组工程塑料构成,包括:
-超高分子量聚乙烯(UHMWPE),
-聚醚醚酮(PEEK)
-聚酰胺-酰亚胺(PAI)
-聚苯并咪唑(PBI)
-聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET P)
-聚苯硫醚(PPS)
-包括润滑剂的尼龙及/或加固填充尼龙如NylatronTMNSM或NylatronTMGSM
-复合物如Orkot
-上述的任意结合或置换。
上述清单是不具限制性的,还应该被解释为包括通过修改填料、加固材料和后形成处理如照射交联聚合物链对上述材料的修改。所述第一层材料的所需特性包括:轻、在适度高速和高压下的高耐磨性、耐冲击性、低摩擦系数和较低硬度,以在碰撞时最小化噪音等级。
其中第一层需要更加坚固材料,因此第一层也可以使用金属,并且在一实施例中,第一层由以下构成:
-铸铁,及/或
-钢铁,包括任何合金及/或热处理的钢铁。
对于大多数应用而言,金属板的重量可能太大,所以,当用于第一层时,优选地使用轻量化手段如挖空以降低每单位面积的质量。
新材料如石墨烯,尽管目前不具有商业利益,可能很快成为上述塑料或金属材料的有用替代物,并且被提供以满足或超过第一层的物理要求,其可能适合用于本发明。
优选地,第一层的所述预定低摩擦特性是在表面粗糙度Ra 0.8至1.1μm的低级钢上小于0.35的无润滑的摩擦系数。
优选地,第一层的所述预定耐磨损性是使用来自ASTM D4060的公制转换小于10x 10-5m2/N的磨损率。
优选地,所述第一层还具有:
-大于20MPa的抗拉强度和在大于30MPa的10%偏移的抗压强度。
-大于55萧氏硬度(ShoreD)的硬度。
-高PV(压力×速度)值,例如大于3000。
熟悉本领域的技术人员可以理解地是,具有低摩擦系数的材料不是必须具有高抗磨损性,反之亦然。超高分子量聚乙烯的使用为低摩擦和以较低速度和压力的抗磨损性提供特别的性能优势。超高分子量聚乙烯具有高韧性, 且经济实用,并且允许第二层形成为更薄及/或低复合层。为了较高速度和压力,具有高PV但是降低的韧性的其它更昂贵的塑料如NylatronTMNSM可以用于第一层,并且与第二层一起被形成以能够每个单位面积更加减震。
密集材料如钢铁的使用需要适当地设计安装,以确保其在碰撞操作期间不会从重物中移走。
在一实施例中,第一层外表面可以具有干润滑剂的应用如喷涂石墨、特氟龙或二氧化钼及/或第一层可以嵌入有干润滑剂如二氧化钼。
为第一层外表面选择的材料的选择对缓冲垫滑块的有效性是重要的,并且将根据往复运动组件的尺寸、涉及的力以及操作环境来选择。在低摩擦材料中,经常在非常低摩擦材料(例如,PTFE)的磨损性和抗冲击性之间做出权衡,其在通过第二层执行的减震之后保留的冲击力不具有足够抗冲击性。在一优选实施例中,第一层材料被选择为具有尽可能低的摩擦系数,而能够在大于0.05MPa且多达至4MPa的滑动压力和每米行进不超过0.01cm3的磨损率下,承受大于5ms-1且多达至10ms-1的瞬间滑动速度,当被用在具有大约Ra=0.8至1.1μm的表面粗糙度的钢铁的外壳内部侧壁时。第一层材料优选地在不永久变形的情况下能够承受大于0.3MPa且多达至20MPa的冲击压力。
第二层优选地由预定减震特性的材料构成且需要能够贴附于金属重物和第一层以及柔性且减震。
第二层的减震特性可以通过选择能够吸收较高冲击力的材料或者简单地制作相同材料的较厚层来改善。然而,较厚层需要花费较长时间返回至其原始形状形式来准备下一碰撞,不能很好地保持其形状且可能会过热。在一实施例中,第二层由多个子层构成。在第二层中提供多个子层可以改善减震特性,不具有相同厚度的单一层的缺点。因此,这里引用第二层应该被解释为潜在地包括多个子层,并且不局限于单数单一层。
根据一实施例,所述第二层包括:一弹性体层,优选地为聚亚安酯。
优选地,所述弹性体具有40至95的Shore A刻度值。
结合缓冲垫滑块中第一层和第二层的特性防止损坏高碰撞冲击负载或者破坏第一层,并且防止容易磨损的第二层受到损坏或者磨损而远离与外壳内部侧壁的反复滑动接触。
将第一层和第二层的完全不同的材料成功地结合在一起需要坚固结构, 其能够承受在碰撞操作期间强加的负载。优选地,第一层和第二层可拆卸地贴附在一起。所述可拆卸的贴附可以采取夹子、螺钉、共同连接部件、反向钻孔或嵌套的形式。在一实施例中,可拆卸的贴附可以为嵌套排列,以使外壳内部侧壁保持层在往复运动组件中的插口中的适当位置。在一替换实施例中,第一层和第二层是一体成形,或结合,或者以一些其它不可拆卸的方式。然而,可以理解地是,通过配置第一层可从第二层拆卸的,在磨损一段时间之后允许层替换,不需要替换整个缓冲垫滑块。
当压缩负载施加于形成第二层的弹性体时,弹性体通过远离碰撞点的弹性体的体积的位移吸收撞击。如果弹性体被任意刚性边界围绕,这使弹性体体积位移的方向出现在任何不受限制的边界。因此,如果弹性体被上表面和下表面上的刚性表面限制,弹性体在压缩下被横向地移动在刚性层之间。然而,如果弹性体不能够自由地移动,弹性体像受限的不能压缩的液体一样作用,因此,施加高、潜在地破坏性的压力在其周围物体上。如果周围结构充分地坚固,弹性体本身将会失去作用。
为了有效地起减震器的作用,弹性体需要空隙,其中移动的体积可以在压缩作用下进入该空隙。
因此,根据本发明的再一方面,所述缓冲垫滑块及/或与缓冲垫滑块相邻的所述往复运动组件的一部分提供有至少一位移空隙,被配置以容纳在压缩期间位移的所述第二层的一部分。
在一实施例中,所述位移空隙可以被形成为:
-所述第一层;
-所述第二层;
-所述往复运动组件;或者
-上述的结合。
虽然位移空隙可以形成在第一层中,这些将通常需要被机器制造在第一层材料的结构中(例如,超高分子量聚乙烯、尼龙、或钢铁)。此外,虽然压缩空隙可以被机器制造在重物中或者以其它方式直接地形成在重物中,需要小心以避免在重物表面产生不连续的应力断裂。
因此,在第二层中形成至少一个所述位移空隙在制造和安装的容易度上提供数个优点。因此,根据本发明的再一方面,所述缓冲垫滑块形成有至少 一个位移空隙。优选地,所述空隙被形成为:
-延伸通过第二层的一孔;
-一重复波纹状、脊状、珠状、锯齿形及/或城堡形的图案,应用于与第一层及/或往复运动组件接触的至少一第二层侧;
-一扇形或者以其它方式凹陷的横向外围部;
-上述的任意结合或者置换。
优选地,所述第一层和第二层大体上平行。优选地,所述第二层大体上平行于所述往复运动组件的外表面。因此,冲击力将通常正常地作用于第二层的大多数部分。
在一实施例中,第一层和第二层彼此未结合,优选地通过夹子、螺丝钉、螺纹、连接器或其它同类的东西等保持互相接触。相反地,通过粘着剂或其它同类的东西等将弹性体贴附于第一层将防止弹性体在压缩下横向地位移,除在外围处以外。因此,这将不仅降低弹性体的减震能力,并且其增加在高负载下当该两层作用以撕裂其互相的键结的损坏可能性。
实际上,已经发现,通过伴随有碰撞操作的剧烈减速产生的高力量可以在通过静止重物以及贴附于其的任何组件施加的重力(1000G)上产生多达数千倍增加量。因此,当遭受1000G时称重仅为0.75kg的缓冲垫滑块产生750kg的冲击负载。
在一实施例中,本发明通过将缓冲垫滑块放置在重物或往复运动组件的插口中来解决在缓冲垫滑块上承受这种高G力的问题。
根据一方面,缓冲垫滑块位于往复运动组件上的至少一插口中,所述往复运动组件具有一下部碰撞面和至少一侧面,所述插口形成有至少一脊部、肩部、突起、凹陷、唇缘、突出物或者在所述下部碰撞面与位于往复运动组件的侧壁上的插口中的缓冲垫滑块的至少一部分之间显现刚性保持面的其它结构。
或者,在所述往复运动组件具有一下部碰撞面和至少一侧面处,缓冲垫滑块位于往复运动组件上的所述侧面的外表面上,所述侧面形成有至少一脊部、肩部、突起、凹陷、唇缘、突出物或者在所述下部碰撞面与位于往复运动组件的所述侧壁上的缓冲垫滑块的至少一部分之间显现刚性保持面的其它结构。
在一实施例中,所述保持面位于缓冲垫滑块边缘,该缓冲垫滑块边缘位于以下周围:
-缓冲垫滑块的横向边缘;
-贯穿缓冲垫滑块的内部通孔;及/或
-缓冲垫滑块中的凹陷。
保持面提供支撑以防止缓冲垫滑块在往复运动组件与工作表面/撞销及/或外壳内部侧壁的碰撞下与往复运动组件分离。保持面可以形成为向外部地或向内部地延伸的壁,分别形成突起或凹陷,基本上与往复运动组件表面的侧壁垂直。
保持面还可以形成有各种保持特征,还由基本上与往复运动组件侧壁垂直的力的分量将缓冲垫滑块固定至往复运动组件侧壁。这种保持特征包括但不局限于倒锥形、上唇、O-环沟槽、螺纹、嵌套或其它互锁特征,以保持缓冲垫滑块贴附于往复运动组件。
在一实施例中,所述保持面可以形成为壁,该壁形成至少一定位突起,所述定位突起通过至少第二层中的孔,还可选择地为通过第一层的孔。
在一实施例中,缓冲垫滑块的第一层的定位部延伸通过所述第二层进入往复运动组件侧壁中的凹陷处,藉以所述凹陷向所述定位部显现保持面。
可以理解地是,使用定位部及/或定位突起能够使缓冲垫滑块位于往复运动组件侧壁的末端边缘,不需要围绕缓冲垫滑块的整个外围的保持面。
第一层也可以通过各种固定特征被可拆卸地固定至第二层,该固定特征包括:倒锥形、上唇、O-环沟槽、螺纹、夹子、嵌套或其它互锁或互连结构。
在一实施例中,第二层是直接地结合至往复运动组件侧壁的表面的弹性体层。熟悉本领域的技术人员可以理解地是,弹性体如聚亚安酯的表面是高粘着性,并且可以通过形成为直接接触结合至钢铁重物往复运动组件。
缓冲垫滑块的尺寸、位置和形状自明地依赖于往复运动组件的形状。在往复运动组件形成为矩形/正方形横截面块形状重物的情况下,用于碰撞撞销,可以理解地是,四个侧面和角落的任意一个可以潜在地与外壳内部侧壁接触。
由于往复运动组件向下行进,自往复运动组件的路径的理想垂直方向及/或外壳内部侧壁的方向的任意偏离可以导致互相接触。这种接触的碰撞的起 始点主要靠近往复运动组件的“多个顶端”的其中之一,例如,横向面之间的角落。该碰撞施加力矩至往复运动组件,其使往复运动组件旋转直至碰撞在直径相对的顶端处。因此,该缓冲垫滑块优选地位于朝向往复运动组件的末端。这里引用的往复运动组件的“顶端”是指往复运动组件的横向点或边缘,如往复运动组件的两个面之间的正方形或矩形横截面或接合的角落。
因此,根据本发明的一方面,所述第一层被形成以突出越过与缓冲垫滑块相邻的往复运动组件侧壁的外围。
根据一方面,所述往复运动组件是正方形或矩形横截面,具有通过四个顶端连接的基本上平坦的侧壁,其中,缓冲垫滑块位于至少两侧、两个顶端、及/或一侧和一个顶端。优选地,所述缓冲垫滑块位于至少两对相对侧壁及/或顶端。
除上述缓冲垫滑块的横向布局之外,缓冲垫滑块的纵向位置(相对于加长往复运动组件的纵向轴线)受装置的操作特性影响。缓冲垫滑块的适当纵向定位可以被细分为以下种类:
-单一方向,例如,单一锤重物和用于碰撞撞销的重物;
-两个方向,例如,单一锤重物,在反向锤及/或单一方向锤的两端处具有碰撞工具端,还用于撬开和耙除操作。
在WO/2004/035939中描述的冲击锤还用于使用自锤外壳延伸的锤顶端耙除和撬开岩石或其它同类的东西等。工作表面的这种操纵是高磨损的,并且通过具有缓冲垫滑块的锤重物的任意部分的工作表面接触将损坏缓冲垫滑块,必须避免。因此,当与具有两个相对工具端的反向锤一起使用时,缓冲垫滑块需要等距离地放置足够远离暴露的锤工具端,以避免在二个方向中任一个方向与锤的损坏。
使用反向锤的缓冲垫滑块的实施例优选地成形为一加长基本上矩形/立方体板或叶片结构,具有一对宽平行纵向面,通过一对平行窄侧面连接。这种结构能够使位于短侧的缓冲垫滑块容易地充分地延伸,以为两个宽侧面提供缓冲,有效地包围绕重物的侧部。这种结构能够使使用的仅两个缓冲垫滑块保护所有四侧免受碰撞。
因此,根据一方面,本发明包括至少两个缓冲垫滑块,位于矩形横截面往复运动组件的相对侧上,所述缓冲垫滑块被配置且尺寸定制为延伸围绕一 对相邻顶端。
典型的碎石机往复运动循环涉及跟随冲击行程的重物的提升。重物沿一个或两个外壳侧壁降落在外壳中,并且撞击岩石表面或撞销,且反弹回来,潜在地撞击另一侧壁。该随后侧壁碰撞产生大量噪音。如上面讨论地,自重物与外壳内部侧壁的碰撞产生的潜在冲击力和噪音随着重物与外壳内部侧壁之间的增加间隔而增加,当重物具有较大距离以增加相对速度时。然而,降低与壁的“间距”需要更加精密地制造外壳和重物。
根据再一实施例,所述缓冲垫滑块包括至少一预拉伸特征,用于偏置第一层朝向外壳侧壁。
在一优选实施例中,预拉伸特征可以为形成在下述物体中或者下述物体的至少其中之一上的预拉伸表面特征:
-第一层下表面;
-第二层上表面;
-第二层下表面;
-第二层子层的表面;及/或
-与第二层的底面相邻的往复运动组件侧壁表面;
所述预拉伸特征与提供有至少一预拉伸特征的表面和与所述预拉伸特征接触的相邻表面偏置分离。
预拉伸特征优选地为表面特征成形和尺寸制定,以使其比所述第二层更容易地压缩。
在一实施例中,预拉伸特征由具有低于所述第二层材料的弹性模数的材料构成。
在另一实施例中,预拉伸特征通过成形第二层、或其子层而形成,以提供所述偏置,优选地,当缓冲垫滑块被装配在往复运动组件上时被拉伸。
因此,该预拉伸特征可以偏置第一层朝向外壳侧壁,并且自明地分离往复运动组件与外壳侧壁。因此,该预拉伸特征可以消除或至少降低缓冲垫滑块与外壳侧壁之间的间隙,从而降低潜在横向碰撞噪音。该预拉伸特征还补偿由于磨损导致的第一层的厚度的降低。该预拉伸特征还可以有助于集中往复运动组件,当其不垂直或者行进通过具有可变侧间隙的外壳时。
优选地,具有包含至少一预拉伸特征的缓冲垫滑块的所述往复运动组件 被配置且制定尺寸,以使至少一所述缓冲垫滑块在往复运动组件的往复运动期间与外壳内部侧壁连续接触。优选地,所述预拉伸特征是弹性的。
在一实施例中,当往复运动组件横向地等距离地位于外壳内部侧壁内时,预拉伸特征可以为预拉伸的。
因此,当外壳基本上垂直时,缓冲垫滑块的第一层的外表面被偏置为与外壳内部侧壁轻接触。在使用中,当往复运动组件往复运动时,由往复运动组件经历的力的任意横向分量用于压缩预拉伸特征。因此,该预拉伸特征被压缩至一点,在该点处,任意附加压缩力使第二层的弹性体如上面在先前实施例中讨论的偏移。通过适当地选择预拉伸特征和第二层弹性体的形状和偏置,第一层可以被保持为与外壳内部侧壁接触,具有足够偏置,以防止在往复运动期间变为分离,但是不能妨碍第二层的减震能力。
在一实施例中,所述预拉伸特征包括:长钉、鳍状物、按钮或其它同类的东西等,形成在第二层。
根据本发明的再一方面,所述缓冲垫滑块包括一磨损缓冲垫。例如,如果冲击锤被以可观的倾斜角长期使用,力产生在最下部外壳内部侧壁上以及缓冲垫滑块面向下部侧壁上。这种长期使用可以使在受到影响的缓冲垫滑块中的弹性体变为过应力且潜在地失去功效。如果过应力的强度及/或持续时间不超过某一限制,该弹性体能够恢复其弹性能力。因此,磨损缓冲垫提供防止第二层弹性体的压缩超出预定阈值的装置。在一实施例中,磨损缓冲垫通过所述保持面来提供,所述保持面被配置为壁,形成通过第二层和第一层中的孔的至少一定位突起。如上面讨论地,定位突起是一种在冲击力下将缓冲垫滑块固定至往复运动组件侧壁的装置。然而,其也提供被配置为磨损缓冲垫的能力,藉以在第二层弹性体的偏移已经降低弹性体的厚度超过预定点之后,该定位突起延伸通过第一层中的孔,以充分地接触内部外壳侧壁。因此,钢铁外壳侧壁承载在定位突起上,防止弹性体第二层的任何进一步压缩和损坏。虽然这将导致一些增加的噪音产生,其将基本上少于没有缓冲垫。
在另一实施例中,缓冲垫滑块以制定尺寸被配置,以便当第二层被压缩为超过其正常操作限制(通常为典型弹性体的30%)时,围绕包含缓冲垫滑块的凹陷的往复运动组件的表面承载在外壳内部侧壁上。
根据再一方面,本发明提供一种缓冲垫滑块,用于贴附至装置中的往复 运动组件;
在与所述装置的至少一壳体内表面至少部分地接触中,所述往复运动组件沿往复运动路径移动;
所述缓冲垫滑块形成有一外部第一层和一内部第二层,其中,
-所述第一层形成有一外表面,被配置且定向以在组件的所述往复运动期间与所述壳体内表面至少部分地接触,所述第一层由预定低摩擦特性的材料构成;以及
-所述第二层形成有连接至所述第一层的至少一表面和连接至所述往复运动组件的至少一内表面,所述第二层由预定减震特性的材料构成。
根据再一方面,提供一种装配往复运动组件的方法,所述方法包括:将上述缓冲垫滑块贴附于往复运动组件的步骤。
如前面陈述地,本发明不局限于冲击锤或其它破石装置,可以应用于具有在装置的部件之间涉及多个相互碰撞的往复运动组件的任何装置。
因此,本发明在改善碰撞性能、降低制造成本、噪音和维修成本方面相对于现有技术提供明显优点。
已经发现,本发明实现在申请人的重力锤上降低15dBA的噪音。这给予了高明显的操作改善。在使用中,早期的落锤在30米处产生90dBA,然而本发明在30米处仅产生75dBA。此外,用于操作这种机器的广泛的立法的噪音限制在邻近55dBA的城市地区中先前达到1700米,现在仅达到300米,大于5倍改善。
冲击锤重物的典型摩擦力损耗大约为12-15%。钢铁的摩擦系数在钢铁上是0.35,而超高分子量聚乙烯或尼龙在钢铁上的摩擦系数小于0.20。因此,本发明使用超高分子量聚乙烯作为缓冲垫滑块第一层已经被发现以降低这些损耗近似40%至7-9%。因此,锤驱动机构能够提升3-5%重的重物,在驱动落锤的情况下,向下驱动重物具有小于3-5%损耗,在破坏效果上具有相应改善。
由于具有减震能力的第二层导致施加于装置的冲击负载的降低能够延长装置的工作寿命或者能够制造较轻、廉价构造的外壳。
使用上述缓冲垫滑块还能够使装置制造为具有较大范围的公差,从而进一步降低成本。这由于在重物与外壳重物导向装置(外壳内部导引壁)之间 钢铁与钢铁接触变为低摩擦第一层(例如,超高分子量聚乙烯)与钢铁外壳重物导向装置的接触而实现。钢铁/钢铁接触需要高级别的加工精度和低公差,以尽可能地最小化冲击和噪音等级。此外,外壳套通常是未经机器加工的焊件,其难以制造精确公差,如果错误地必须加工重物,这是困难的且耗时的,导致需要非标准部件。
相反地,使用上述缓冲垫滑块允许重物被制造为粗糙的公差,或者甚至粗铸造或锻造,在准确地加工用于放置缓冲垫滑块的重物侧的相对小部分之前。重物的必要宽度的任何差异可以适于简单地调整缓冲垫滑块的厚度,通常经由第一层的调节。
附图说明
本发明的更多方面和优点将通过参考所附图式仅通过示例的方式给出的下面描述而变得更加明显,图式中:
图1为显示以贴附于小挖掘机的小冲击锤的形式的装置的本发明的第一实施例的侧视图;
图2为显示以贴附于大挖掘机的大冲击锤的形式的装置的本发明的第二实施例的侧视图;
图3(a)至图3(d)为显示根据图1显示的实施例中锤重物和缓冲垫滑块的透视图;
图4为显示根据图2显示的实施例中重物和缓冲垫滑块的透视图;
图5(a)为显示根据图2显示的实施例中重物和缓冲垫滑块的分解放大平面剖视图;
图5(b)为显示图5(a)显示的重物和缓冲垫滑块的放大平面剖视图;
图5(c)为显示图5(a)中重物和缓冲垫滑块的平面剖视图;
图6为显示根据具有缓冲垫滑块的又一实施例的图2中显示的实施例中重物的透视图;
图7(a)为显示根据图1显示的实施例中锤重物和缓冲垫滑块的主视图;
图7(b)为显示对图7(a)显示的实施例的替换锤重物和缓冲垫滑块的主视图;
图8(a)为显示图1中显示的实施例的锤重物碰撞工作表面的主视图;
图8(b)为显示图8(a)显示的实施例的侧视图;
图9为显示图2显示的实施例的锤重物的主视图;
图10(a)为显示图1显示的锤重物的缓冲垫滑块的等距视图;
图10(b)为显示图2显示的重物的顶端的缓冲垫滑块的等距视图;
图10(c)为显示图2显示的重物的侧壁的矩形缓冲垫滑块的等距视图;
图10(d)为显示图2显示的重物的侧壁的圆形缓冲垫滑块的等距视图;
图11(a)为显示在未压缩和压缩状态下沿图10(a)中的AA的缓冲垫滑块第二层的剖视图;
图11(b)为显示在未压缩和压缩状态下沿图10(b)中的BB的缓冲垫滑块第二层的剖视图;
图11(c)为显示在未压缩和压缩状态下沿图10(c)中的CC的缓冲垫滑块第二层的剖视图;
图11(d)为显示在未压缩和压缩状态下沿图10(d)中的DD的缓冲垫滑块第二层的剖视图;
图12(a)为显示具有第一固定特征的缓冲垫滑块的外围部的放大侧面断面图;
图12(b)为显示具有第二固定特征的缓冲垫滑块的外围部的放大侧面断面图;
图12(c)为显示具有第三固定特征的缓冲垫滑块的外围部的放大侧面断面图;
图12(d)为显示具有第四固定特征的缓冲垫滑块的外围部的放大侧面断面图;
图12(e)为显示具有第五固定特征的缓冲垫滑块的外围部的放大侧面断面图;
图13(a)至图13(f)为分别显示具有第六、第七、第八、第九、第十和第十一固定特征的图1的锤重物的部分平面图;
图14(a)为显示根据再一实施例中缓冲垫滑块的放大分解剖视图;
图14(b)为显示图14(a)中缓冲垫滑块的装配图;
图15(a)为显示安装至图2的重物的缓冲垫滑块的放大分解平面剖视图;
图15(b)为显示安装至图15(a)的重物的缓冲垫滑块的放大装配图;
图16为显示具有另一缓冲垫滑块实施例的图2的重物的等距、部分分解图;
图17为显示包含安装至图2的重物的预拉伸特征的缓冲垫滑块的放大分解平面剖视图;
图18(a)为显示位于外壳内部侧壁内部的图17中的重物和缓冲垫滑块的放大平面剖视图,该缓冲垫滑块具有安装的预拉伸特征;
图18(b)为显示图18(a)中的重物和缓冲垫滑块的放大平面剖视图,具有施加于预拉伸特征的压缩力;
图19(a)为显示根据本发明的另一实施例中缓冲垫滑块的分解示意图;以及
图19(b)为显示图19(a)的缓冲垫滑块的装配示意图。
具体实施方式
图1-19中的附图标记
(1)–冲击锤               (101)–大冲击锤
(2)–小挖掘机             (102)–大挖掘机
(3)–锤重物               (103)–重物
(4)–工具端               (104)–撞销
(5)–工作表面             (105)–工作表面
(6)–外壳                 (106)–外壳
(7)–外壳内部侧壁         (107)–外壳内部侧壁
(8)–宽侧壁               (108)–宽侧壁
(9)–窄侧壁               (109)–窄侧壁
(10)–上部末端面          (110)–上部末端面
(11)–下部末端面          (111)–下部末端面
(12)–碰撞轴线            (112)–线性碰撞轴线
(13)–缓冲垫滑块          (113)–缓冲垫滑块
(14)–第一层              (114)–第一层
(15)–第二层              (115)–第二层
(15a-d)–第二层           (116)–外表面–第一层
(16)–外表面–第一层      (117)–外表面–第二层
(17)–外表面–第二层      (118)–底面–第一层
(17a-d)–外表面–第二层   (119)–内表面–第二层
(18)–底面–第一层        (120)–纵向顶端
(19)–内表面–第二层         (121)–第二层下的重物表面
(19a-d)–内表面–第二层      (122)–位移空隙
(20)–纵向顶端               (123)–固定特征
(21)–第二层下的重物表面     (124)–插口
(22)–位移空隙               (125)–保持面
(22a-d)–位移空隙            (126)–定位突起
(23a-23e)–固定特征          (127)–定位凹陷
(23f-23k)–固定特征          (128)–孔–第二层
(23m)–固定特征              (129)–孔–第一层
(24)–插口                   (130)–定位部
(25)–保持面                 (131)–拉伸特征
(26)–定位突起               (213)–缓冲垫滑块
(27)–定位凹陷               (214)–第一层
(28)–孔–第二层             (215)–第二层
(29)–孔–第一层             (216)–第一层外表面
(30)–定位部                 (217)–第二层外表面
                             (218)–第一层内表面
                             (219)–第二层内表面
                             (231)–上部子层
                             (232)–中间子层
                             (233)–下部子层
                             (234)–下部子层凹陷
                             (235)–下部层侧壁
图1至图2显示根据本发明的个别的多个实施例中呈现具有安装有缓冲垫滑块的重物的冲击锤的形式的装置。
图1显示以安装至小挖掘机2的小冲击锤1的形式的装置的本发明的第一实施例。
该冲击锤1包括:
-一提升及/或往复运动机构(图未示);
-一往复运动组件,以重物的形式,被配置为具有一完整工具端4的单一锤重物3,用于撞击工作表面5;以及
-一外壳6,贴附于挖掘机2,并且使用以外壳内部侧壁7的形式的包含表面部分地围住锤重物3。
图2显示以安装至大挖掘机102的大冲击锤100的形式的替换装置实施例。
该冲击锤100包括:
-一升降机构(图未示);
-一往复运动组件,以重物103的形式;
-一外壳106,贴附于挖掘机102,并且使用以外壳内部侧壁107的形式提供的“包含表面”或“外壳重物导向装置”部分地围住锤重物103。
该升降机构提升外壳重物导向装置107内的重物103,在被降落在反过来碰撞工作表面105的撞销104上之前。
虽然本发明可以使用具有能够与装置重复接触的至少一往复运动组件的任何装置来实现,如在此描述的其对于冲击锤的应用说明了适用于其它应用的重要问题和优点。
关于图1和图3显示的锤1,锤重物3是一加长基本上矩形/立方体板或叶片结构。该锤重物3是矩形横截面,并且由一对平行纵向宽侧壁8组成。该对平行纵向宽侧壁8通过一对平行短侧壁9连接。该对平行短侧壁9具有相对上部末端面10和下部末端面11,上部末端面10和下部末端面11的每一个提供有工具端4。图3显示的锤仅具有一个工具端4。当工具端4磨损时对称形状的锤重物3能够使工具端4被替换。锤重物3自外壳6去除,并且以工具端4的位置的反方向重新插入外壳6。
在操作中,锤重物3围绕纵向地通过锤重物3的几何中心的线性碰撞轴线12往复运动。锤重物3通过升降机构沿碰撞轴线12被向上提升至其最大垂直高度,在被释放之前,或者沿碰撞轴线12被驱动向下直至与工作表面5碰撞。
图3(b)显示图3(a)的锤重物2具有附加的一对位于中心的缓冲垫滑块13。图3(c)为显示缓冲垫滑块13的组件的分解示意图,即:
-一第一层14,由预定低摩擦特性的材料如超高分子量聚乙烯、尼龙、聚醚醚酮或钢铁构成;以及
-一第二层15,由预定减震特性的材料如弹性体(例如聚亚安酯)构成。
第一层14形成有外表面16,该外表面16被配置且定向为在侧壁8、9与外壳内部侧壁7之间的第一接触点。第二层15位于第一层14与重物侧壁8、9之间,且形成有连接至第一层14的底面18的外表面17和连接至重物侧壁8、9的内表面19。
第一层14和第二层15基本上彼此平行,并且基本上平行于侧壁8、9的外表面。虽然缓冲垫滑块13可以位于侧壁8、9上的各种位置,图3显示的实施例中短侧壁9的窄宽度允许使用单一缓冲垫滑块13,其跨越相邻纵向顶端20之间的窄侧壁9的全宽,并且延伸至部分相对宽侧壁8。
在图2和图4显示的替换实施例中,重物103与图1和图3的实施例的不同之处在于:
-尺寸-明显较大的块体/重物;
-形状-块状而不是叶片;以及
-上端和下端-平坦,未安装有工具端4。
因为重物103被用于碰撞撞销104,所以不需要工具端或者被反转的能力。重物103是大体上为矩形横截面的立方体块体,具有一对平行纵向宽侧壁108,通过一对平行较短侧壁109连接,具有相对上部末端面110和下部末端面111。
在操作中,锤重物103围绕纵向地通过锤重物103的几何中心的线性碰撞轴线112往复运动。锤重物103通过升降机构沿碰撞轴线112被向上提升至其最大垂直高度,在被释放之前,在重力下沿碰撞轴线112降落直至与撞销104碰撞。重物103安装有多个缓冲垫滑块113,该缓冲垫滑块113位于侧壁108、109周围。
图4和图5(a)显示缓冲垫滑块113的组件的分解示意图,即:
-一第一层114,由预定低摩擦特性的材料如超高分子量聚乙烯、聚醚醚酮、钢铁构成;以及
-一第二层115,由预定减震特性的材料如弹性体(例如聚亚安酯)构成。
图5(b)和图5(c)显示被装配的缓冲垫滑块113安装在重物103的平坦侧壁108、109和四个纵向顶端120上。
第一层114形成有外表面116,被配置且定向为在侧壁108、109与外壳内部侧壁107之间第一接触点。第二层115位于第一层114和重物侧壁108、109之间,并且形成有连接至第一层114的底面118的外表面117和连接至重物侧壁108、109的内表面119。第一层114和第二层115基本上彼此平行,并且基本上平行于侧壁108、109的外表面。
在图2、图4和图5的实施例中位于侧壁108、109的缓冲垫滑块113的 外形是矩形板,然而,可以使用替换形状如图6显示的圆形缓冲垫滑块113。
图7(a)和图7(b)显示图1和图3显示的锤重物3的两个进一步的结构。图7(a)显示具有成对相同工具端4的双向锤重物3,当一个工具端4变为磨损时能够被反转。锤重物3也能够用于撬开和耙除岩石或其它同类的东西等,藉以锤重物3由沿碰撞轴线12的移动被锁定,并以其相邻下部末端面11且向外突出超过外壳6的侧壁8、9执行撬开动作。直接地暴露于撬开和耙除的效果的任何缓冲垫滑块13将被损坏。因此,缓冲垫滑块13被纵向地放置远离锤重物3的两末端10、11。
图7(b)显示单一方向锤重物3,仅具有工具端4,其也能够撬开和耙除,虽然不能反转。因此,缓冲垫滑块13是不对称地纵向地排列,具有位于上部末端表面10附近的附加缓冲垫滑块。
冲击锤(包括上述冲击锤1、100)被配置以使用最小阻碍或阻力自锤外壳6、106提升和降落重物。锤3、103仅直接地连接至该升降机构(图未示),并且不是外壳内部侧壁7、107。因此,因为重物3、103向上或向下行进,自重物3、103的路径及/或外壳内部侧壁7、107的方向完全垂直的碰撞轴线12、112的任何偏离可以导致互相接触。
碰撞的起始点主要地位于重物顶端20、120的其中之一,其施加相应力矩至重物3、103,导致重物3、103旋转直至碰撞直径相对顶端20、120上,除非重物3、103先到达其往复运动路径的顶部或底部。重物3、103在工作表面5、105上的碰撞也可以产生横向反作用力,如果工作表面5、105不是与碰撞轴线12、112垂直,及/或,如果工作表面5、105在碰撞时不断裂。
图8(a)至图8(b)显示锤重物3碰撞不平坦的工作表面5,其产生远离工作表面5的相等横向反作用力。通过横向反作用力在重物3中引起的力矩使重物3旋转远离工作表面5。该旋转可以基本上平行于宽侧壁8的平面(如图8(a)所示)或者基本上平行于窄侧壁9的平面(如图8(b)所示)或者其任意结合。接触的旋转作用使重物3的直径相对部与重物外壳导向装置7接触。
图8(a)、图8(b)显示的锤重物3表示适于耙除和撬开的反转、双向锤重物3。因此,缓冲垫滑块13沿纵向侧壁8、9中心地放置,以避免在撬开/耙除期间损坏。然而,缓冲垫滑块13被充分地定制尺寸以确保第一层14 的外表面16在顶端20的末端部之前与外壳重物导向装置7的表面接触。
图9显示图2、图4、图5的实施例的重物103在其向下行进期间碰撞(外壳内部侧壁107)的比较情况。再次,重物侧壁109的下部末端部的碰撞与相对侧壁109的上部末端部上相应碰撞导致一力矩引起的旋转在重物103之中。因此,重物103上的缓冲垫滑块113位于这些接触点上。
当重物3、103碰撞外壳内部侧壁7、107且压缩负载被施加至形成第二层15、115的弹性体时,通过弹性体15、115的体积远离碰撞点的位移吸收冲击。
围绕弹性体15、115的任何刚性边界限制弹性体15、115的位移以出现在任何不受限制的边界。在前述实施例中,弹性体15、115被刚性第一层底面18、118以及在弹性体15、115下面的重物3、103的刚性上表面21、121限制,弹性体15、115在压缩下被基本上与重物3、103的表面平行横向地移动。
图1-图4显示的实施例提供弹性体15、115位移空隙22、122,弹性体15、115移动的体积在压缩的作用下可以进入空隙22、122。如图3(c)所示,缓冲垫滑块13将一系列圆形位移空隙22并入第二层15中,基本上沿三侧上的第二层15均匀地延伸,以使该系列的空隙22延伸向每一个宽侧壁8和对应窄侧壁9上的重物表面21。
图4的实施例也在缓冲垫滑块113的第二层115中使用圆形位移空隙122的对应结构。
弹性体在压缩下不能横向地向外偏斜,因为在两个实施例中的缓冲垫滑块13、113通过重物3、103的刚性部21、121围绕在其外部横向边缘。因此,在压缩下,弹性体15、115仅能够横向地向内位移至圆形位移空隙22、122。在又一实施例中(图未示),位移空隙可以形成在第一层底面18、118,及/或弹性体15、115的下面的重物3、103的刚性上表面21、121。
然而,位移空隙的各种替换结构是可能的,图10和图11说明了多个范例。图10(a)至图10(d)显示包含四个不同位移空隙结构的四个替换第二层15a、15b、15c、15d实施例,其分别在图11(a)-图11(d)中的剖视图中更加详细地显示。虽然每一个第二层15a-15d被成形以适合对应轮廓的重物表面21、121的形状安装在对应轮廓的重物表面21、121,与侧壁8、9、 108、109相邻的每一个第二层15a-15d的部分仍然基本上是平面。
图10(a)和图10(b)分别显示被配置以安装至纵向顶端20、120的缓冲垫滑块13、113。图10(c)和图10(d)分别显示安装至侧壁8、9、108、109的矩形和圆形缓冲垫滑块13、113。
图11(a)至图11(d)分别显示在箭头方向中施加压缩力前(LHS)和后(RHS)通过图10(a)至图10(d)中的线AA、BB、CC和DD的剖视图的放大部分。
图11(a)显示具有以孔径的形式自上表面17a通过第二层15a垂直地延伸至下表面19a的一系列位移空隙22a的第二层15a。右侧说明显示了第二层15a的弹性材料凸出至相邻位移空隙22a。
图11(b)显示具有在第二层15b的底面19b中以重复波纹凹口的形式的一系列位移空隙22b的第二层15b。该波纹在压缩作用下变得更短且更宽,且偏移至空隙22b。
图11(c)显示具有以在第二层15c的底面19c和上表面17c上多个圆形横截面突起之间形成的重复凹口的形式的一系列位移空隙22c的第二层15c。在压缩下,所述突起横向地偏移至位移空隙22c,从而变得更短且更宽。
图11(d)显示形成有创造出对应系列的锯齿状位移空隙22d的锯齿状底面19d和上表面17d的第二层15d。锯齿轮廓的顶端在压缩作用下变平,因此偏移至空隙22d。容易理解地是,许多替换位移空隙结构是可能的,并且图10(a)至图10(d)显示的缓冲垫滑块15a-15d的结合以及图11(a)至图11(d)的位移空隙22a-22d结构是最佳示例,其不应该被视为是限制性。
形成上述第二层15、115、15a-15d的减震弹性体均提供一种结构,以通过允许弹性体偏移至位移空隙22、122、22a-22d来吸收冲击震动,从而防止损坏弹性体聚合物。该偏移通常小于30%,当超过30%偏移时有增加出现缓冲垫滑块的损坏的可能性。
缓冲垫滑块13、113的减震潜在能力通过保持第一层14、114和第二层15、115的相邻接触表面彼此未粘合或粘附而增强。该接触表面为第一层上表面17、117和第二层下表面18、118。这能够使弹性体上表面17在压缩下横向地移动越过第一层的底面18。然而,第一层14、114和第二层15、115显然需要一种手段,以在碰撞操作的剧烈作用下维持其相互接触。
图12显示固定特征23的示例性结构的选择,被配置以保持第一层14、114与第二层15、115相互接触。
图12(a)显示以匹配螺纹部的形式的固定特征23a,所述啮合螺纹部位于第一层14、114的横向边缘和基本上垂直于重物3、103的表面的第二层15、115的外唇部的内表面。
图12b、图12c、图12d和图12e显示以如下形式的固定特征23b、23c、23d、和23e:
-一锥形凹陷和凸出唇部;
-O-环密封和互补沟槽;
-一弹性夹部和匹配凹陷;
-锯齿状、互锁部;
还位于第一层14、114的横向边缘和基本上与重物3、103的表面垂直的第二层15、115的外唇部的内表面。
第二层15、115足够柔韧以使其可以压在第一层和对应固定特征23之上,以使其被锁定在适当位置中。或者,缓冲垫滑块13、113是圆形的,且如每个图12(a)所示,提供适当匹配螺纹,第二层15、115可以被螺旋固定在第一层14、114上。
更多种的固定特征23f-23k显示在图13(a)至图13(f)中,以将缓冲垫滑块13固定至锤重物3的窄侧壁9,在图1和图3显示的实施例所显示的互补位置。
图13(a)显示位于纵向顶端20的独立第一层14a和第二层15e,在相邻的二缓冲垫滑块13之间不具有任何直接物理连接越过窄侧壁9。第一层14a和第二层15e不是直接地彼此固定,相反地,固定特征23f依赖于外壳内部侧壁107的物理距离,以保持缓冲垫滑块13位于适当位置。
图13(b)显示位于两个纵向顶端20且延伸越过窄侧壁9和部分宽侧壁8的宽度的第一层14b和第二层15f。第一层14b和第二层15f不是直接地彼此固定,相反地,固定特征23g依赖于外壳内部侧壁107的物理距离,以保持缓冲垫滑块13在适当位置。
图13(c)显示如图13(b)显示的第一层14b和第二层15f的比较排列。然而,固定特征23h被提供以成形在第二层15中的多个突起定位匹配在第一 层14c和锤顶端20中的多个对应凹陷。因此,固定特征23h分别通过位于第一层14c和第二层15g的匹配表面上的突耳和互补凹陷将缓冲垫滑块13固定至重物3。
图13(d)还显示如图13(b)显示的第一层14b和第二层15f的比较排列。固定特征23i包括一螺丝钉,安装通过第一层14d中的钻孔和第二层15h中的孔至窄侧壁9中的螺纹孔。
图13(e)显示如图13(b)显示的第一层14c和第二层15f的比较排列。然而,固定特征23j改为包括一十字销,安装通过第一层14e和第二层15i中以及自重物3的一宽侧壁8至相对侧壁8中的孔。
图13(f)显示与具有与在第二层15g、15j的基部处的对应突耳匹配的锤重物3中的凹陷的图13(c)显示的比较排列。然而,固定特征23k以反向排列方式将第一层14j固定至第二层14f,即,第二层15j中的凹陷与第一层14f中的对应突起匹配。
上述缓冲垫滑块13、113具有一超高分子量聚乙烯第一层14、14a-14f、114和一聚亚安酯弹性体第二层15、15a-15j、115,以提供相对轻质的缓冲垫滑块13、113,同时提供充分减震和低摩擦性能。如上所述,高减速力(多达1000G)因为缓冲垫滑块13、113的重量的任何增加产生明显附加力。因此,当可以使用材料如钢铁作为第一层14、114时,该结构将凭借其较高密度的优点增加较大质量,因此在碰撞期间比超高分子量聚乙烯第一层14、114具有较高惯性。
图14显示使用钢铁第一层14的缓冲垫滑块13的实施例。图14是钢铁第一层14和弹性体第二层15的分解和部分装配图。钢铁第一层14具有传统平坦上表面16和下表面18,该下表面18形成有固定特征23m的一部分,以多孔状的形式,配置有多个远离下表面18垂直地突起的细分壁部。第二层15包括上表面17,形成有固定特征23m的互补匹配部,以多孔状结构,远离上表面17垂直地突出。第一层14和第二层15通过固定特征23m的多孔状结构互锁,从而彼此固定。钢铁第一层14和弹性体第二层15的多个互锁部产生强连接,在与重物表面21、121的平面平行的冲击力的作用下的分离有高度抵抗性。需要注意地是,互锁的固定特征23m不会通过第二层15的全部厚度延伸至下部表面19。相反地,位于下表面19和固定特征23m之间 的第二层15的下部用于并入一种位移空隙22的形式,以在压缩期间容纳第二层15材料的偏移。
可以理解地是,作用于分离第一层14、114与第二层15、115的任何冲击力也作用于分离整个缓冲垫滑块13、113与重物3、103。由此也可见,将整个缓冲垫滑块13、113固定至重物3、103的固定手段对抗高G力的反作用甚至高于仅施加于第一层14、114的。因此,如图3-7、图14和图15所示,重物3、103提供有一强韧的手段,以将缓冲垫滑块13、113固定至重物3、103,该重物3、103的强韧的手段提供以在侧壁(8、108和9、109)上的插口24、124的形式。
如图3-图7、图14和图15所示,缓冲垫滑块13、113位于形成有位于缓冲垫滑块边界的保持面25、125的插口24、124中的重物3、103上。位于缓冲垫滑块边界处的保持面25、125可以位于:
-缓冲垫滑块13、113的横向边缘;
-贯穿缓冲垫滑块13、113的内部通孔;及/或
-缓冲垫滑块13、113中的凹陷。
每一个保持面25、125可以形成为脊部、肩部、突起、凹陷、唇缘、突出物或在重物末端10、110、11、111的其中之一与位于重物3、103的侧壁8、9、108、109上的插口24、124中的缓冲垫滑块13、113的至少一部分之间显现一刚性保持面的其它结构。
图15显示的宽侧壁插口124的保持面125被形成为插口124的向内锥形壁125,自基本上与重物侧壁108垂直的力的分量以将缓冲垫滑块13、113固定至重物侧壁108。其它保持特征(图未示)可以包括一倒锥形、上唇、O-环沟槽、螺纹、或其它互锁特征以配合缓冲垫滑块113。
在上述实施例中,每一个插口保持面25、125可以形成为向外地或向内地延伸的壁,其基本上与对应侧壁8、9、108、和109垂直延伸。
在图16显示的实施例中,保持面25、125位于第二层15、115下面的侧壁108中的插口124的边界内部,并且形成为向外延伸的壁,因此形成对应定位突起126。在窄侧壁109上向内延伸的保持面125形成执行与定位突起126相同保持功能的定位凹陷127。
在图16的实施例中,定位突起126通过第二层115中的孔128和第一层 114中的孔129。还如图16所示,相反结构被显示在分离的插口124中,其中定位部130自第一层114的下表面118延伸,以突出通过第二层中的孔128至定位凹陷127。
使用定位凹陷127或定位突起126能够使缓冲垫滑块13、113被直接定位在相邻的上部末端面110或下部末端面111,不需要如在图1-图4和图6-图9中显示的实施例所示围绕缓冲垫滑块13、113的整个外围的保持面125。
应该理解地是,当使用这种定位突起126或定位凹陷127时,可能不需要插口124。相反地,缓冲垫滑块113可以直接地位于仅具有定位突起126或定位凹陷127的外表面108、109,其中定位突起126或定位凹陷127分别自对应表面108、109向外或向内延伸。
图3(d)显示应用于具有通过第二层15中的孔28和第一层14中的孔29的定位突起26的锤重物3的对应实施例。
如先前确定地,重物3、103与外壳内部侧壁7、107之间的间隔越大,用于在力(例如,重力)的横向分量下增加横向速度的重物的可用距离越大,从而增加所得冲击力。图17和图18显示的实施例显示了安装至锤重物103的顶端120和侧壁108的一对缓冲垫滑块113。缓冲垫滑块13包含多个预拉伸表面特征(131,不是全部被标记),位于:
-第一层下表面118;
-第二层上表面117;
-第二层下表面119;以及
-与第二层119的底面相邻的重物侧壁表面121。
然而,可以理解地是,预拉伸表面特征131仅需要形成在上述四个表面的其中之一,以成功地起作用。在图17和图18显示的实施例中,预拉伸特征是小长钉,虽然替换物如鳍状物、按钮或其它同类的东西等是可能的。
预拉伸特征131是弹性的且被成形,以使其比第二层115的主要平面部更加容易地压缩,预拉伸表面特征131还在第一层114与第二层115之间和在第二层115与对应侧壁108或109之间产生间隔。
预拉伸表面特征131被形成以在重物113的往复运动期间将缓冲垫滑块的外表面116偏置为与外壳内部侧壁107连续接触。在使用中,当重物103横向地等距离地定位于外壳内部侧壁107内时,预拉伸特征131被预拉伸, 如图18(a)所示。
因此,第一层114的外表面116被偏置为当外壳内部侧壁107是平衡时,(如图18(a)所示),例如,基本上垂直地定向,与外壳内部侧壁107轻接触。在操作期间,作用在重物103上的力的任意横向分量作用于压缩预拉伸特征131,如图18(b)所示。任何从那点起向前的连续的压缩力使第二层115的弹性体偏移,如对上述实施例讨论地。
图19(a)显示具有由金属或塑料圆盘构成的第一层214的替换缓冲垫滑块213,其中第一层214具有外表面216和内表面218。内表面218通过加工圆盘厚度的体积而形成。缓冲垫滑块213也可以为一直线或其它形状,该圆盘仅为一示例。第二层215由三个子层构成,该三个子层包括弹性体上层231、中间刚性钢铁或塑料层232和下部弹性体层233。第二层215具有邻接第一层内表面218的外表面217和邻接往复运动重物3中的插口24的第二层内表面219。
作为每个先前实施例,层231、232、233可以形成有位移空隙,以在压缩下容纳弹性体层231、233的体积位移。
中间刚性层232为弹性体层231、233提供一刚性边界,从而确保弹性体层在压缩下横向地偏移。单一、较厚弹性体层可以提供优良减震,但是,当与多个薄层比较时压缩和膨胀量相对大时,是易受过热伤害的。
上部弹性体层231被成形以提供一预拉伸特征,用于偏置第一层214抵靠外壳内部侧壁7、107。在本示例中,预拉伸特征通过将弹性体层231形成为具有凸状外表面217的碗状物来实现。或者,如在图17和图18显示的实施例中,预拉伸表面特征可以被使用如脊部、鳍状物或其它突起,其推动第一层214但是比弹性体层231、233更容易地压缩。
下部弹性体层233还形成有一类似预拉伸形状特征,并且进一步包括一凹陷234,用于容纳第一层214的外围墙壁235。凹陷234足够深以便当在未压缩状态下装配时(图18(b)),第一层壁235不触摸凹陷234的基底,从而允许在碰撞缓冲垫滑块213时第一层214行进。
当缓冲垫滑块213组件在刚性层214、232与弹性体层231、233之间沿碰撞轴线相对滑动遭受高加速度时,缓冲垫滑块213组件可能是易受伤害的。任何相对滑动可以允许刚性层232移动并损坏其它层233、231。因此,在图 19显示的实施例中,第一层214和第二层215被定制尺寸以当装配时紧配合,以防止这些问题如损坏刚性层232和214的接触边缘,尤其是由沿碰撞轴线的高加速度所导致的那些。
因此,缓冲垫滑块213被形成为一层状堆栈,其在单一第二层15、115上提供改善的减震特性,如在先前实施例中所述。缓冲垫滑块213,然而更复杂且昂贵,在极高冲击力的应用中可以是有用的,其中缓冲垫滑块13、113不是充分地强韧的。因此,第一层214可以由具有高耐磨损性的钢铁或塑料构成,然而,增加的重量为高冲击负载提供增加的强韧性。
本发明的方面已经仅通过示例的方式来描述,应该理解地是,在不脱离其范围的情况下,可以对其作出修改和添加。

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1、10申请公布号43申请公布日21申请号201380037904522申请日2013071860131720120718NZE02F3/00200601E02D7/00200601E02D13/00200601B21J7/00200601B21J7/06200601F16F7/00200601B28D1/26200601B28D7/00200601B02C1/00200601B02C23/00200601B25D17/24200601E21B1/0020060171申请人终结者IP有限公司地址新西兰马塔马塔市亚拉瓦街20号凯蒂吉利史派有限公司72发明人安格斯彼特罗伯森74专利代理机构北京华夏博通。

2、专利事务所普通合伙11264代理人刘俊54发明名称缓冲垫滑块57摘要一种装置1,具有在外表面8、9上安装有复合缓冲垫滑块13的一往复运动组件3。该往复运动组件3沿往复运动路径移动,该复合缓冲垫滑块13包括一外部第一层14和一内部第二层15。该第一层14形成有一外表面16,被配置且定向以在往复运动组件3的往复运动期间与装置1的壳体内表面7滑动接触,该第一层14由预定摩擦及/或抗磨损性的材料构成。该内部第二层15位于第一层14与往复运动组件3之间,并且由具有预定减震特性的减震材料构成。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2015011686PCT国际申请的申请数据PCT/IB2013/0。

3、559092013071887PCT国际申请的公布数据WO2014/013466EN2014012351INTCL19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5页说明书21页附图19页10申请公布号CN104508211A43申请公布日20150408CN104508211A1/5页21一种装置,包括一往复运动组件,在该往复运动组件的外表面上安装有至少一复合缓冲垫滑块,所述往复运动组件沿往复运动路径移动,其特征在于,所述复合缓冲垫滑块包括一外部第一层,形成有一外表面,被配置且定向以在组件的所述往复运动期间与所述装置的壳体内表面至少部分滑动接触,所述第一层由预定摩擦及/或抗磨损性的。

4、材料构成;以及一内部第二层,位于所述第一层与所述往复运动组件之间,所述第二层至少部分地由具有预定减震特性的减震材料构成。2如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述第二层具有与所述第一层连接的至少一表面以及与所述往复运动组件连接的一内表面。3如权利要求1或2所述的装置,其特征在于,所述第一层外表面优选地与所述第二层相比为一低摩擦表面。4如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述装置是一冲击锤,其中所述往复运动组件是一重物,所述壳体内表面包括所述冲击锤的外壳内部侧壁。5如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述第一层外表面由以包括如下群组的工程塑料构成超高分子量聚乙烯UHMWP。

5、E,聚醚醚酮PEEK;聚酰胺酰亚胺PAI;聚苯并咪唑PBI;聚对苯二甲酸乙二醇酯PETP;聚苯硫醚PPS;包括润滑剂的尼龙及/或加固填充尼龙如NYLATRONTMNSM或NYLATRONTMGSM;复合物如ORKOT;上述的任意结合或置换。6如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述第一层外表面由以下构成铸铁,及/或钢铁,包括任何合金及/或热处理的钢铁。7如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述第二层具有大于所述第一层的可压缩性。8如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述第一层的所述预定低摩擦特性是在表面粗糙度RA08至11M的低级钢上小于035的无润滑的摩擦。

6、系数。9如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述第一层的所述预定耐磨损性是使用来自ASTMD4060的公制转换小于10X105M2/N的磨损率。10如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述第一层具有大于20MPA的抗拉强度和在大于30MPA的10偏移的抗压强度;及/或大于55萧氏硬度SHORED的硬度;及/或权利要求书CN104508211A2/5页3高PV压力速度值,例如,大于3000。11如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述第一层外表面具有包括喷涂石墨、特氟龙或二氧化钼的至少其中之一的干润滑剂的应用,及/或所述第一层嵌入有干润滑剂如二氧化钼。12如前。

7、述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述第一层当被用在具有大约RA08至11M的表面粗糙度的钢铁上时,能够在大于005MPA且多达至4MPA的滑动压力和每米行进不超过001CM3的磨损率下承受大于5MS1且多达至10MS1的瞬间滑动速度。13如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述第一层在不永久变形的情况下能够承受大于03MPA且多达至20MPA的冲击压力。14如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述第二层由多个子层构成。15如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述第二层包括一弹性体层。16如权利要求16所述的装置,其特征在于,所述弹性体具有40至9。

8、5的SHOREA刻度值。17如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述第一层和所述第二层被可拆卸地贴附在一起。18如权利要求17所述的装置,其特征在于,所述可拆卸的贴附是一嵌套排列,以使壳体内表面保持所述层在所述往复运动组件的插口中的适当位置。19如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,与所述缓冲垫滑块相邻的所述往复运动组件的一部分被提供有至少一位移空隙,被配置以容纳在压缩期间移动的所述第二层的一部分。20如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述缓冲垫滑块提供有至少一位移空隙,被配置以容纳在压缩期间移动的所述第二层的一部分。21如权利要求20所述的装置,其特征在于。

9、,所述位移空隙被形成为一延伸通过所述第二层的孔;一重复波纹状、脊状、珠状、锯齿形及/或城堡形的图案,施加于与所述第一层及/或往复运动组件接触的至少一第二层侧;一扇形或者以其它方式凹陷的横向外围部;或者上述的任意结合或者置换。22如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述第一层和所述第二层基本上平行。23如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述第二层基本上平行于所述往复运动组件的外表面。24如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述第一层和所述第二层彼此未结合。25如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述缓冲垫滑块位于所述往复运动组件上的至少一插口中,。

10、所述往复运动组件具有一下部碰撞面和至少一侧面,所述权利要求书CN104508211A3/5页4插口形成有至少一脊部、肩部、突起、凹陷、唇缘、突出物或者在所述下部碰撞面与位于所述往复运动组件的侧壁上的插口中的缓冲垫滑块的至少一部分之间显现刚性保持面的其它结构。26如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述往复运动组件具有一下部碰撞面和至少一侧面,所述缓冲垫滑块位于所述往复运动组件上的侧面的外表面上,所述侧面形成有至少一脊部、肩部、突起、凹陷、唇缘、突出物或者在所述下部碰撞面与位于所述往复运动组件的该侧壁上的缓冲垫滑块的至少一部分之间显现刚性保持面的其它结构。27如权利要求25或26所述。

11、的装置,其特征在于,所述保持面位于缓冲垫滑块边缘,该缓冲垫滑块边缘位于以下周围缓冲垫滑块的横向边缘;贯穿缓冲垫滑块的一内部通孔;及/或缓冲垫滑块中的凹陷。28如权利要求2527的任意一项所述的装置,其特征在于,所述保持面形成为向外部地延伸的壁,该壁形成至少一突起,基本上与所述往复运动组件的对应侧壁垂直地突出。29如权利要求2527的任意一项所述的装置,其特征在于,所述保持面形成为向内部地延伸的壁,该壁形成至少一凹陷,基本上与所述往复运动组件表面的对应侧壁垂直。30如权利要求2529的任意一项所述的装置,其特征在于,所述保持面包括保持特征,以将所述缓冲垫滑块固定至所述往复运动组件侧壁。31如权利。

12、要求30所述的装置,其特征在于,所述保持面包括壁,形成通过在至少第二层中的孔的至少一定位突起。32如权利要求31所述的装置,其特征在于,所述第一层包括一孔,所述定位突起通过所述第一层的孔。33如权利要求2532的任意一项所述的装置,其特征在于,包括延伸通过所述第二层至所述往复运动组件侧壁中的凹陷的缓冲垫滑块的第一层的一定位部,从而所述凹陷向所述定位部显现一保持面。34如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述第二层是一弹性体层,直接地结合至所述往复运动组件侧壁的表面。35如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述缓冲垫滑块朝向所述往复运动组件的任一端定位。36如前述权利要求。

13、的任意一项所述的装置,其特征在于,所述第一层被形成以突出越过与所述缓冲垫滑块相邻的所述往复运动组件侧壁的外围。37如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述往复运动组件是正方形或矩形横截面,具有通过四个顶端连接的基本上平坦的侧壁,其中,所述缓冲垫滑块位于至少两侧、两个顶端、及/或一侧和一个顶端。38如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述缓冲垫滑块位于至少两对相对侧壁及/或顶端。39如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述缓冲垫滑块被成形为一加长基本上矩形/立方体板或叶片结构,具有一对宽平行纵向面,通过一对平行窄侧面连接。权利要求书CN104508211A4/。

14、5页540如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,包括至少两个所述缓冲垫滑块,位于矩形横截面的往复运动组件的相对侧上,所述缓冲垫滑块被配置且定制尺寸以延伸围绕一对相邻顶端。41如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,所述缓冲垫滑块包括至少一预拉伸特征,用于偏置第一层朝向壳体内表面。42如权利要求41所述的装置,其特征在于,所述预拉伸特征是在以下中或在以下的至少其中之一上形成的一预拉伸表面特征第一层下表面;第二层上表面;第二层下表面;第二层子层的表面;及/或与第二层的底面相邻的往复运动组件侧壁表面;所述预拉伸特征与提供有至少一预拉伸特征的表面和与所述预拉伸特征接触的相邻表面偏置分。

15、离。43如权利要求41或42所述的装置,其特征在于,所述预拉伸特征是一表面特征成形和尺寸制定,以使其比所述第二层更容易地压缩。44如权利要求4143的任意一项所述的装置,其特征在于,该预拉伸特征由具有低于所述第二层材料的弹性模数的材料构成。45如权利要求4144的任意一项所述的装置,其特征在于,当缓冲垫滑块被装配在往复运动组件上时,该预拉伸特征被拉伸,该预拉伸特征通过成形第二层、或其子层而形成,以提供所述偏置。46如权利要求4044的任意一项所述的装置,其特征在于,所述往复运动组件被配置且制定尺寸,以使至少一所述缓冲垫滑块在所述往复运动组件的往复运动期间与壳体内表面连续接触。47如权利要求41。

16、46的任意一项所述的装置,其特征在于,所述预拉伸特征是弹性的。48如权利要求4147的任意一项所述的装置,其特征在于,当所述往复运动组件横向地等距离地位于壳体内表面内时,所述预拉伸特征是预拉伸的。49如权利要求4148的任意一项所述的装置,其特征在于,所述预拉伸特征包括在所述第二层中形成的长钉、鳍状物及/或按钮。50如前述权利要求的任意一项所述的装置,其特征在于,进一步包括一磨损缓冲垫。51如权利要求50所述的装置,其特征在于,所述磨损缓冲垫通过一保持面来提供,所述保持面被配置为壁,形成通过所述第一层和所述第二层中的孔的至少一定位突起。52如权利要求25所述的装置,其特征在于,以制定尺寸被配置。

17、以便当所述第二层被压缩为超过其正常操作限制时,围绕包含所述缓冲垫滑块的插口的所述往复运动组件的表面承载在壳体内表面上。53如权利要求30所述的装置,其特征在于,所述保持特征包括倒锥形、上唇、O环沟槽、螺纹、嵌套或互锁特征的至少其中之一,以保持所述缓冲垫滑块贴附于所述往复运动组件。权利要求书CN104508211A5/5页654一种缓冲垫滑块,用于贴附至装置中的往复运动组件;在与所述装置的至少一壳体内表面至少部分地滑动接触中,所述往复运动组件沿往复运动路径移动;所述缓冲垫滑块形成有一外部第一层和一内部第二层,其中,所述第一层形成有一外表面,被配置且定向以在组件的所述往复运动期间与所述壳体内表面至。

18、少部分地接触,所述第一层由预定低摩擦特性的材料构成;以及所述第二层形成有连接至所述第一层的至少一表面和连接至所述往复运动组件的至少一内表面,所述第二层由预定减震特性的材料构成。权利要求书CN104508211A1/21页7缓冲垫滑块技术领域0001本发明涉及一种用于提供机器用缓冲垫滑块的装置,该机器包括互相滑动及/或碰撞接触的移动部件,尤其是,冲击锤、落锤和其它破坏装置,其中冲击力来自往复运动块体。背景技术0002机器如碎石机、冲击锤、落锤或其它同类的东西等将有效的冲击力施加于被碰撞的工作表面和机器本身。该冲击力产生动力脉冲和音频冲击波,其幅度和原点依赖于许多因素,包括0003机器尺寸,000。

19、4碰撞重物的质量和速度,0005机器构造,0006工作表面的性质,以及0007碰撞角度。0008在碰撞期间产生的物理撞击和噪音的效果可以在碰撞操作的经济学上具有明显的负面作用。机器装置必须被制造为具有充分结构强度以承受反复碰撞,而该装置的各个部件的修理和替换由于不断磨损而被需要。这些问题的额外费用在操作该装置的成本效益上是一般经费。0009此外,在许多国家中,法律、健康、安全和环境要求现在强加限制噪音等级和时间周期,以便可以操作这种碰撞装置。在邻近城市的居民的区域中,限制是特别严格的。0010因此,碰撞的运动幅度及/或听觉效果的任何衰减可以被实现为效率和成本效益改善,包括0011较轻的、低强化。

20、的、廉价的装置构造,以在工作表面上产生相同的冲击力;0012由于在上升和下降撞击上较少摩擦损耗,产生一在工作表面上来自相同冲击块和相同升降机构的较大冲击力;0013噪音降低能够任意使用相同音量位准响度更有效的往复运动机构,或者能够使用相同往复运动机构更接近于噪音限制区域操作。0014破碎装置的固有特性如高度重复性的循环操作、高速度的降低重物、可以传输至装置的大冲击负载、碰撞表面的性质变化、碰撞角度等,对用于在装置的移动表面之间提供低摩擦界面的任何材料产生挑战,而具有充分弹性以适应冲击负载。降低许多往复运动机构的摩擦的一种方法是使用润滑剂,涂覆在接触的表面上。然而,在许多应用中,尤其是破石应用,。

21、湿润滑剂不能被使用,当在操作期间产生的灰尘将粘附于润滑剂,并且导致产生一较高摩擦性的和粗糙的界面,干润滑剂不能一直在具有低接触区域和高压力的接合表面如碎石机导柱上很好地执行。0015因此,提供能够解决上述难题的碰撞缓冲垫滑块是有利的。0016所有引用文献,包括在本说明书中引用的任何专利或专利申请通过引用的方式合说明书CN104508211A2/21页8并于此。任何引用文献构成现有技术是不允许的。引用文献的讨论陈述了其作者主张的内容,并且申请人保留挑战引用文献的准确性和相关性的权利。可以清楚理解地是,虽然在此引用大量现有技术公开本,该引用不构成对这些文献的任意一个构成现有技术的公知常识的一部分的。

22、允许,在新西兰或者在任何其它国家中。0017可以公认地是,在变化的权限下,术语“包括”可以被认为是具有排除或包含的含义。为了便于描述本说明书,除非另行说明,术语“包括”应该具有包含含义即,它将被用来表示不仅包含其直接引用的所列组件,而且包含其它非特定组件或组件的意思。当在方法或工序中的一个或多个步骤中使用术语“包括”时,也使用该理论。0018本发明的一个目的是解决前述问题或者至少提供给公众有用的选择。0019本发明的更多方面和优点将仅通过示例的方式给出的随后描述而变得明显。发明内容0020本发明提供一种装置,包括一往复运动组件,在该往复运动组件的外表面上安装有至少一复合缓冲垫滑块,所述往复运动。

23、组件沿往复运动路径移动,所述复合缓冲垫滑块包括0021一外部第一层,形成有一外表面,被配置且定向以在组件的所述往复运动期间与所述装置的壳体内表面至少部分滑动接触,所述第一层由预定摩擦及/或抗磨损性的材料构成;以及0022一内部第二层,位于所述第一层与所述往复运动组件之间,所述第二层至少部分地由具有预定减震特性的减震材料构成。0023优选地,第二层具有与第一层连接的至少一表面以及与往复运动组件连接的一内表面。0024第一层外表面优选地与所述第二层相比为一低摩擦表面。0025包括往复运动组件的装置可以采取许多形式,本发明不局限于任何独立结构。这种装置的示例包括机械冲击锤、重力锤、动力落锤、凿岩锤、。

24、冲击器、碎石机或其它同类的东西等。0026本发明尤其适合使用机械冲击锤,这里将使用机械冲击锤来描述本发明,以进一步降低冗长的叙述。0027如这里使用的,术语“往复运动”包括但不局限于装置的任何操作循环,藉以在该装置的操作期间,往复运动组件沿相同路径重复地移动,所述路径包括线性、非线性、中断、轨道和不规则路径及其任意结合。0028如这里使用的,术语“部分接触”包括但不局限于相对于时间及/或距离及其任意结合与壳体内表面间歇的、连续的、中断的、瞬间的、部分的、不频繁的、周期的以及不规则的接触。0029如这里使用的,术语“壳体内表面”包括任意结构、表面、物体或其它同类的东西等,其被定位以使其在装置的操。

25、作期间与往复运动组件或复合缓冲垫滑块至少部分接触。0030如这里使用的,术语“工作表面”包括通过装置遭受碰撞、接触、操纵、移动的任意表面、材料或物体。0031如这里使用的,术语关于第一层和第二层的“连接”是指任何可能的连接机构或方说明书CN104508211A3/21页9法,包括但不局限于粘附、可拆连接、配对轮廓或特征、嵌套、夹子、螺钉、螺纹、连接器或其它同类的连接机制或方法等。0032通常,重力冲击锤循环地提升和降落大重物,以压碎岩石、混凝土、石头、金属、沥青或其它同类的东西等,其中重物通过某种形式例如,水压的动力驱动机构来提升,并且在重力下自由下落。在研发这种重力锤中,本案发明人设计一种动。

26、力落锤如在WO/2004/035941中描述且通过引用合并于此,其中重物被主动地向下驱动,以碰撞表面。0033虽然锤可以形成为任意形状,包括不规则或圆形横截面,其通常以矩形或正方形横截面垂直地延伸,并且沿线性碰撞轴线上升和下降。0034重物本身可以直接地形成为锤,藉以重物的一个或多个末端形成有工具端形状,以撞击工作表面。或者,重物可以被简单地形成为任意适当形状的块体,其在下行冲程上降落在撞销上,撞销反过来撞击工作表面如在发明人的先前公开WO/2006/123950、WO/2006/123948和WO/2008/069685中描述,这些文献通过引用合并于此。0035重物至少部分地位于外壳中,并且。

27、在外壳中操作,该外壳保护装置的易受伤害的部分,并且降低来自碰撞操作的碎屑进入,以使装置不受污染。外壳还作为导向装置,以确保在上升或下降撞击期间重物的路径保持横向地限制,以防止损坏装置及/或导致不稳定。理想地,重物在不接触外壳的内部侧面的情况下将向上和向下行进,从而避免任何有伤害的摩擦。0036实际上,在很多倾斜处执行碰撞操作,并且很少理想地垂直。此外,工作表面的性质可以导致在出现破裂之前有多个碰撞,因此,锤或撞销可以弹回远离未破碎的工作表面。锤/撞销的弹回方向将主要包括一横向组件,从而使其与外壳的内部侧壁接触。0037因此,根据一实施例,所述装置是冲击锤,其中所述往复运动组件是重物,所述外壳内。

28、表面是冲击锤的外壳内部侧壁。0038因此,可以理解地是,在碰撞操作循环工序的三个独立阶段期间,在重物与锤外壳之间可能出现不良的接触,其中该重物0039在提升重物期间拖拽抵靠外壳内部侧壁;0040在下行冲程上与外壳内部侧壁歪斜或倾斜地掠过或弹起接触;0041在下行冲程期间与外壳横向接触,尤其是,当装置随着重物沿外壳滑动而自垂直倾斜时;0042由于通过驱动机构施加的力而与外壳横向接触;及/或0043在碰撞工作表面之后弹回至外壳内部侧壁。0044在上述三个阶段中在重物与锤外壳内部侧壁之间的接触可以根据装置的设计、在碰撞操作期间装置的倾斜度以及工作表面的特性而在持续时间、碰撞角度和幅度上变化。在申请人。

29、自己的破碎机器中往复运动组件的速度在驱动锤中可以达到8MS1,在单纯重力锤中可以多达至10MS1。当单纯重力锤随着重物承载在外壳侧壁自垂直以约30度倾斜时,单纯重力锤经历峰值PV压力速度。0045关于装置设计,相关参数包括重物的尺寸和形状;以及重物的横向边缘与外壳内部侧壁之间的横向间距的度数。0046如上所述,外壳内部侧壁作为物质的进入的屏障,还限制或导引重物在外壳侧壁的横向界限内的移动。在现有技术装置中,重物与外壳侧壁之间的间距是对抗因素之间的说明书CN104508211A4/21页10折中,即0047窄间距最小化所述空间用以提供重物横向地加速,从而降低在外壳内部侧壁上的冲击力以及在制造期间。

30、对于高精密度要求的费用;0048大间距降低在制造期间要求的精密度以及在耗费较长持续时间的任意横向力分量导致较大冲击力在外壳内部侧壁上的影响下允许重物加速的费用。0049为了最大化冲击锤的操作效率,需要最小化在提升重物期间由外壳导致的任意阻碍、障碍或阻力,这将增加磨损且减慢装置的循环时间。同样地,在下行冲程上对重物通路的任意这种阻碍将消散能量,否则这可以被给予至工作表面。因此,重物通常通过驱动机构以被设计以避免与外壳的任何过度接触的方式例如,经由贴附于重物的上部中心的皮带提升。0050可以理解地是,当外壳内部侧壁限制重物的路径时,从提供连续、主动或直接方向控制重物路径的意义上说,其不是一直导引重。

31、物。然而,与重物路径相邻的外壳内部侧壁仍然横向地限制重物路径,在定义的边界内,有效地作为导向装置。0051因此,为了清楚,与重物的路径相邻的外壳内表面还被称为外壳内部侧壁。0052机械破碎装置通过将高冲击力施加至工作表面来操作,通过大重物在碰撞瞬间的突然减速来实现。因此,通过向下加速重物产生的高能量动能力是不可避免的结果,这将造成与外壳内部侧壁的任何碰撞导致可观的冲击力和噪音。此外,如果工作表面未破裂,或者以不足以完全消散所有冲击能量的方式变形,重新弹回的重物的移动的任意横向分量将导致在重物与外壳内部侧壁之间的碰撞,还产生高等级的撞击和噪音。0053本发明通过在往复运动重物上提供所述缓冲垫滑块。

32、来解决这些难题。虽然可以想到将缓冲垫滑块放置在外壳内部侧壁的静止表面上,由于数个理由,这是不切实际的和不经济的。0054第一,重物的往复运动路径的整体长度将需要缓冲垫滑块保护。相比之下,仅重物的相对小部分需要被使用节省费用的相关材料的缓冲垫滑块覆盖。0055第二,因为外壳包括外壳内部侧壁需要高坚固性,其通常形成为焊接钢加长通道,因此,产生空隙,其中添加、保持或替换缓冲垫滑块是很有问题的。0056第三,通过重物在加长缓冲垫滑块上的重复碰撞/接触的效果是在第一层和第二层中产生波纹,其扭曲至降落重物的路径,最终导致故障。0057最后,其未提供将缓冲垫滑块放置在重物上固有的优点以抵消前述缺点。自然地,。

33、在缓冲垫滑块中使用的材料的特性对其成功是起重要作用的。0058上面描述的在重物与外壳内部侧壁之间的接触类型的特征是高速和非常高冲击力。不幸地是,具有低摩擦系数的材料通常不是高减震材料。相反地,高减震材料通常具有高摩擦系数。因此,不能由单一材料制造出有效的缓冲垫滑块。0059更多难题包括在冲击锤重物的表面上贴附或形成缓冲垫滑块的实际挑战。由于当碰撞工作表面直接地或者经由撞销时往复运动重物涉及的高冲击力和几乎瞬间减速,极高负载例如,10,000N被放置在用于将滑块固定至重物的任何贴附系统。因此,需要使缓冲垫滑块尽可能地轻以最小化这种负载。0060第一层外表面优选地由预定低摩擦特性的材料和能够在与外。

34、壳内部侧壁重复高速度接触例如,直至10MS1期间最小化摩擦且最大化抗磨损性的适当材料构成。根据一说明书CN104508211A5/21页11方面,所述第一层由一组工程塑料构成,包括0061超高分子量聚乙烯UHMWPE,0062聚醚醚酮PEEK0063聚酰胺酰亚胺PAI0064聚苯并咪唑PBI0065聚对苯二甲酸乙二醇酯PETP0066聚苯硫醚PPS0067包括润滑剂的尼龙及/或加固填充尼龙如NYLATRONTMNSM或NYLATRONTMGSM0068复合物如ORKOT0069上述的任意结合或置换。0070上述清单是不具限制性的,还应该被解释为包括通过修改填料、加固材料和后形成处理如照射交联聚。

35、合物链对上述材料的修改。所述第一层材料的所需特性包括轻、在适度高速和高压下的高耐磨性、耐冲击性、低摩擦系数和较低硬度,以在碰撞时最小化噪音等级。0071其中第一层需要更加坚固材料,因此第一层也可以使用金属,并且在一实施例中,第一层由以下构成0072铸铁,及/或0073钢铁,包括任何合金及/或热处理的钢铁。0074对于大多数应用而言,金属板的重量可能太大,所以,当用于第一层时,优选地使用轻量化手段如挖空以降低每单位面积的质量。0075新材料如石墨烯,尽管目前不具有商业利益,可能很快成为上述塑料或金属材料的有用替代物,并且被提供以满足或超过第一层的物理要求,其可能适合用于本发明。0076优选地,第。

36、一层的所述预定低摩擦特性是在表面粗糙度RA08至11M的低级钢上小于035的无润滑的摩擦系数。0077优选地,第一层的所述预定耐磨损性是使用来自ASTMD4060的公制转换小于10X105M2/N的磨损率。0078优选地,所述第一层还具有0079大于20MPA的抗拉强度和在大于30MPA的10偏移的抗压强度。0080大于55萧氏硬度SHORED的硬度。0081高PV压力速度值,例如大于3000。0082熟悉本领域的技术人员可以理解地是,具有低摩擦系数的材料不是必须具有高抗磨损性,反之亦然。超高分子量聚乙烯的使用为低摩擦和以较低速度和压力的抗磨损性提供特别的性能优势。超高分子量聚乙烯具有高韧性,。

37、且经济实用,并且允许第二层形成为更薄及/或低复合层。为了较高速度和压力,具有高PV但是降低的韧性的其它更昂贵的塑料如NYLATRONTMNSM可以用于第一层,并且与第二层一起被形成以能够每个单位面积更加减震。0083密集材料如钢铁的使用需要适当地设计安装,以确保其在碰撞操作期间不会从重物中移走。0084在一实施例中,第一层外表面可以具有干润滑剂的应用如喷涂石墨、特氟龙或二说明书CN104508211A6/21页12氧化钼及/或第一层可以嵌入有干润滑剂如二氧化钼。0085为第一层外表面选择的材料的选择对缓冲垫滑块的有效性是重要的,并且将根据往复运动组件的尺寸、涉及的力以及操作环境来选择。在低摩擦。

38、材料中,经常在非常低摩擦材料例如,PTFE的磨损性和抗冲击性之间做出权衡,其在通过第二层执行的减震之后保留的冲击力不具有足够抗冲击性。在一优选实施例中,第一层材料被选择为具有尽可能低的摩擦系数,而能够在大于005MPA且多达至4MPA的滑动压力和每米行进不超过001CM3的磨损率下,承受大于5MS1且多达至10MS1的瞬间滑动速度,当被用在具有大约RA08至11M的表面粗糙度的钢铁的外壳内部侧壁时。第一层材料优选地在不永久变形的情况下能够承受大于03MPA且多达至20MPA的冲击压力。0086第二层优选地由预定减震特性的材料构成且需要能够贴附于金属重物和第一层以及柔性且减震。0087第二层的减。

39、震特性可以通过选择能够吸收较高冲击力的材料或者简单地制作相同材料的较厚层来改善。然而,较厚层需要花费较长时间返回至其原始形状形式来准备下一碰撞,不能很好地保持其形状且可能会过热。在一实施例中,第二层由多个子层构成。在第二层中提供多个子层可以改善减震特性,不具有相同厚度的单一层的缺点。因此,这里引用第二层应该被解释为潜在地包括多个子层,并且不局限于单数单一层。0088根据一实施例,所述第二层包括一弹性体层,优选地为聚亚安酯。0089优选地,所述弹性体具有40至95的SHOREA刻度值。0090结合缓冲垫滑块中第一层和第二层的特性防止损坏高碰撞冲击负载或者破坏第一层,并且防止容易磨损的第二层受到损。

40、坏或者磨损而远离与外壳内部侧壁的反复滑动接触。0091将第一层和第二层的完全不同的材料成功地结合在一起需要坚固结构,其能够承受在碰撞操作期间强加的负载。优选地,第一层和第二层可拆卸地贴附在一起。所述可拆卸的贴附可以采取夹子、螺钉、共同连接部件、反向钻孔或嵌套的形式。在一实施例中,可拆卸的贴附可以为嵌套排列,以使外壳内部侧壁保持层在往复运动组件中的插口中的适当位置。在一替换实施例中,第一层和第二层是一体成形,或结合,或者以一些其它不可拆卸的方式。然而,可以理解地是,通过配置第一层可从第二层拆卸的,在磨损一段时间之后允许层替换,不需要替换整个缓冲垫滑块。0092当压缩负载施加于形成第二层的弹性体时。

41、,弹性体通过远离碰撞点的弹性体的体积的位移吸收撞击。如果弹性体被任意刚性边界围绕,这使弹性体体积位移的方向出现在任何不受限制的边界。因此,如果弹性体被上表面和下表面上的刚性表面限制,弹性体在压缩下被横向地移动在刚性层之间。然而,如果弹性体不能够自由地移动,弹性体像受限的不能压缩的液体一样作用,因此,施加高、潜在地破坏性的压力在其周围物体上。如果周围结构充分地坚固,弹性体本身将会失去作用。0093为了有效地起减震器的作用,弹性体需要空隙,其中移动的体积可以在压缩作用下进入该空隙。0094因此,根据本发明的再一方面,所述缓冲垫滑块及/或与缓冲垫滑块相邻的所述往复运动组件的一部分提供有至少一位移空隙。

42、,被配置以容纳在压缩期间位移的所述第二层的一部分。说明书CN104508211A7/21页130095在一实施例中,所述位移空隙可以被形成为0096所述第一层;0097所述第二层;0098所述往复运动组件;或者0099上述的结合。0100虽然位移空隙可以形成在第一层中,这些将通常需要被机器制造在第一层材料的结构中例如,超高分子量聚乙烯、尼龙、或钢铁。此外,虽然压缩空隙可以被机器制造在重物中或者以其它方式直接地形成在重物中,需要小心以避免在重物表面产生不连续的应力断裂。0101因此,在第二层中形成至少一个所述位移空隙在制造和安装的容易度上提供数个优点。因此,根据本发明的再一方面,所述缓冲垫滑块形。

43、成有至少一个位移空隙。优选地,所述空隙被形成为0102延伸通过第二层的一孔;0103一重复波纹状、脊状、珠状、锯齿形及/或城堡形的图案,应用于与第一层及/或往复运动组件接触的至少一第二层侧;0104一扇形或者以其它方式凹陷的横向外围部;0105上述的任意结合或者置换。0106优选地,所述第一层和第二层大体上平行。优选地,所述第二层大体上平行于所述往复运动组件的外表面。因此,冲击力将通常正常地作用于第二层的大多数部分。0107在一实施例中,第一层和第二层彼此未结合,优选地通过夹子、螺丝钉、螺纹、连接器或其它同类的东西等保持互相接触。相反地,通过粘着剂或其它同类的东西等将弹性体贴附于第一层将防止弹。

44、性体在压缩下横向地位移,除在外围处以外。因此,这将不仅降低弹性体的减震能力,并且其增加在高负载下当该两层作用以撕裂其互相的键结的损坏可能性。0108实际上,已经发现,通过伴随有碰撞操作的剧烈减速产生的高力量可以在通过静止重物以及贴附于其的任何组件施加的重力1000G上产生多达数千倍增加量。因此,当遭受1000G时称重仅为075KG的缓冲垫滑块产生750KG的冲击负载。0109在一实施例中,本发明通过将缓冲垫滑块放置在重物或往复运动组件的插口中来解决在缓冲垫滑块上承受这种高G力的问题。0110根据一方面,缓冲垫滑块位于往复运动组件上的至少一插口中,所述往复运动组件具有一下部碰撞面和至少一侧面,所。

45、述插口形成有至少一脊部、肩部、突起、凹陷、唇缘、突出物或者在所述下部碰撞面与位于往复运动组件的侧壁上的插口中的缓冲垫滑块的至少一部分之间显现刚性保持面的其它结构。0111或者,在所述往复运动组件具有一下部碰撞面和至少一侧面处,缓冲垫滑块位于往复运动组件上的所述侧面的外表面上,所述侧面形成有至少一脊部、肩部、突起、凹陷、唇缘、突出物或者在所述下部碰撞面与位于往复运动组件的所述侧壁上的缓冲垫滑块的至少一部分之间显现刚性保持面的其它结构。0112在一实施例中,所述保持面位于缓冲垫滑块边缘,该缓冲垫滑块边缘位于以下周围说明书CN104508211A8/21页140113缓冲垫滑块的横向边缘;0114贯。

46、穿缓冲垫滑块的内部通孔;及/或0115缓冲垫滑块中的凹陷。0116保持面提供支撑以防止缓冲垫滑块在往复运动组件与工作表面/撞销及/或外壳内部侧壁的碰撞下与往复运动组件分离。保持面可以形成为向外部地或向内部地延伸的壁,分别形成突起或凹陷,基本上与往复运动组件表面的侧壁垂直。0117保持面还可以形成有各种保持特征,还由基本上与往复运动组件侧壁垂直的力的分量将缓冲垫滑块固定至往复运动组件侧壁。这种保持特征包括但不局限于倒锥形、上唇、O环沟槽、螺纹、嵌套或其它互锁特征,以保持缓冲垫滑块贴附于往复运动组件。0118在一实施例中,所述保持面可以形成为壁,该壁形成至少一定位突起,所述定位突起通过至少第二层中。

47、的孔,还可选择地为通过第一层的孔。0119在一实施例中,缓冲垫滑块的第一层的定位部延伸通过所述第二层进入往复运动组件侧壁中的凹陷处,藉以所述凹陷向所述定位部显现保持面。0120可以理解地是,使用定位部及/或定位突起能够使缓冲垫滑块位于往复运动组件侧壁的末端边缘,不需要围绕缓冲垫滑块的整个外围的保持面。0121第一层也可以通过各种固定特征被可拆卸地固定至第二层,该固定特征包括倒锥形、上唇、O环沟槽、螺纹、夹子、嵌套或其它互锁或互连结构。0122在一实施例中,第二层是直接地结合至往复运动组件侧壁的表面的弹性体层。熟悉本领域的技术人员可以理解地是,弹性体如聚亚安酯的表面是高粘着性,并且可以通过形成为。

48、直接接触结合至钢铁重物往复运动组件。0123缓冲垫滑块的尺寸、位置和形状自明地依赖于往复运动组件的形状。在往复运动组件形成为矩形/正方形横截面块形状重物的情况下,用于碰撞撞销,可以理解地是,四个侧面和角落的任意一个可以潜在地与外壳内部侧壁接触。0124由于往复运动组件向下行进,自往复运动组件的路径的理想垂直方向及/或外壳内部侧壁的方向的任意偏离可以导致互相接触。这种接触的碰撞的起始点主要靠近往复运动组件的“多个顶端”的其中之一,例如,横向面之间的角落。该碰撞施加力矩至往复运动组件,其使往复运动组件旋转直至碰撞在直径相对的顶端处。因此,该缓冲垫滑块优选地位于朝向往复运动组件的末端。这里引用的往复。

49、运动组件的“顶端”是指往复运动组件的横向点或边缘,如往复运动组件的两个面之间的正方形或矩形横截面或接合的角落。0125因此,根据本发明的一方面,所述第一层被形成以突出越过与缓冲垫滑块相邻的往复运动组件侧壁的外围。0126根据一方面,所述往复运动组件是正方形或矩形横截面,具有通过四个顶端连接的基本上平坦的侧壁,其中,缓冲垫滑块位于至少两侧、两个顶端、及/或一侧和一个顶端。优选地,所述缓冲垫滑块位于至少两对相对侧壁及/或顶端。0127除上述缓冲垫滑块的横向布局之外,缓冲垫滑块的纵向位置相对于加长往复运动组件的纵向轴线受装置的操作特性影响。缓冲垫滑块的适当纵向定位可以被细分为以下种类0128单一方向,例如,单一锤重物和用于碰撞撞销的重物;0129两个方向,例如,单一锤重物,在反向锤及/或单一方向锤的两端处具有碰撞工说明书CN104508211A9/21页15具端,还用于撬开和耙除操作。0130在WO/2004/035939中描述的冲击锤还用于使用自锤外壳延伸的锤顶端耙除和撬开岩石或其它同类的东西等。工作表面的这种操纵是高磨损的,并且通过具有缓冲垫滑块的锤重物的任意部分的工作表面接触将损坏缓冲垫滑块,必须避免。因此,当与具有两个相对工具端的反向锤一起使用时,缓冲垫滑块需要等距离地放置足够远离暴露的锤工具端以避免在二个方向中任一个方向与锤的损坏。0131使用反向锤的缓冲垫滑块。

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