挖掘工具組件和使用其的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開總體涉及挖掘工具組件，該挖掘工具組件特別地然而并非專門包含超硬沖擊尖端(Strike tip)并且用于巖石或者路面裂解。
【背景技術(shù)】
[0002]公開號為WO 2011/004030的國際專利申請公開了一種破壞(attack)工具組件，該破壞工具組件包含破壞工具和保持器，其中破壞工具具有從其延伸的柄，該柄具有縱向軸；并且保持器具有用于接收破壞工具的柄的孔。保持器具有以下構(gòu)造從而適合于接收柄:當(dāng)保持器處于接合狀態(tài)時，保持器防止柄相對于孔旋轉(zhuǎn)，并且當(dāng)保持器處于脫離狀態(tài)時，保持器允許柄相對于孔旋轉(zhuǎn)，從而使得柄能夠繞縱向軸在需要的方位上被選擇性地固定到保持器。
[0003]有需要提供能夠增加工作壽命的超硬破壞工具組件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]從第一方面看，提供一種挖掘工具組件(被配置成用于附接到驅(qū)動設(shè)備)，該挖掘工具組件包含沖擊尖端(用于沖擊主體從而使其裂解)、保持器和用于將沖擊尖端聯(lián)接到保持器的可逆附接機(jī)構(gòu)，其中沖擊尖端包含含有尖部的沖擊表面；該挖掘工具組件被配置成沖擊尖端能夠在相對于保持器的多個互相相對的方位上被不可移動地聯(lián)接到保持器，方位繞通過尖部的對稱軸，附接機(jī)構(gòu)將相對的方位限制到相隔至少大約160度、至少大約170度或者至少大約175度，或者限制到基本上180度的方位角(在垂直于對稱軸的平面上)，并且被配置以使沖擊尖端可以在兩個方位且僅兩個互相相對的方位中的任何一個方位上被聯(lián)接到保持器組件。換句話說，附接機(jī)構(gòu)將被配置成使得防止沖擊尖端在除了兩個互相相對的方位中的一個方位以外的任何方位上能夠被聯(lián)接到保持器組件。挖掘工具組件可以處于裝配或者未裝配的狀態(tài)。
[0005]通過本公開設(shè)計出用于挖掘工具組件的各種布置和組合，在下文中它們不是窮舉的和限制性的示例，其可以在一些示例布置中與一種或多種互相結(jié)合地使用。
[0006]在一些示例布置中，相對方位可以相隔至少大約170度或者至少大約175度，并且至多大約190度或者至多大約185度的方位角，或者方位可以被限制成單對直徑上相對的方位(即，沿著通過對稱軸的線，在尖部的相對邊)。
[0007]在一些示例布置中，挖掘工具組件可以包含限制機(jī)構(gòu)，該限制機(jī)構(gòu)能夠防止沖擊尖端在除了兩個且僅相對的方位的范圍以外的任何方位上聯(lián)接到保持器組件，其中每個方位范圍的每個限制與另一個方位范圍的對應(yīng)的限制相隔至少大約160度、至少大約170度或者至少大約185度的方位角。
[0008]在一些示例布置中，方位中的每兩個相對的范圍在各個范圍限制之間可以具有達(dá)到大約40度、大約20度或者大約10度的(方位角)角寬度。換句話說，每個范圍可以準(zhǔn)許沖擊結(jié)構(gòu)在與平面相隔40度、20度或者10度的方位角的限制的范圍內(nèi)選擇的方位上被附接到保持器組件。方位的兩個范圍的方位角寬度可以基本上相同或者它們可以是不同的。
[0009]挖掘工具組件可以用于道路銑削和/或挖掘。在一些示例布置中，挖掘工具組件可以包含驅(qū)動設(shè)備，其中保持器能夠被不可移動地聯(lián)接到該驅(qū)動設(shè)備。驅(qū)動設(shè)備可以包含多個挖掘工具能夠被附接到其的滾筒(drum)。在一些示例布置中，挖掘工具組件和保持器能夠通過其被附接到驅(qū)動設(shè)備的部件可以被配置成使得防止沖擊尖端相對于驅(qū)動設(shè)備在使用中移動，例如該部件為用于道路銑削或者挖掘的滾筒。
[0010]在一些示例布置中，挖掘工具組件可以包含與沖擊表面相連的超硬材料。在一些示例中，超硬材料可以包含多晶金剛石(PCD)材料、多晶立方氮化硼(PCBN)材料或者碳化硅結(jié)合金剛石(S⑶)材料，或者是由以上材料組成。
[0011]在一些示例布置中，沖擊表面可以包括至少部分圍繞尖部的錐形表面。錐形表面可以從尖部延伸到?jīng)_擊尖〗而的外圍側(cè)。
[0012]在一些示例布置中，沖擊尖端可以具有與相對方位相對應(yīng)的至少二重對稱。換句話說，從在使用中要被沖擊的主體的觀點(diǎn)來看，沖擊尖端可以被配置成，當(dāng)在繞對稱軸的每個方位上時，它能夠呈現(xiàn)出基本相同的幾何形狀。沖擊尖端可以具有繞對稱軸的基本柱形對稱，從而沖擊表面將基本上顯現(xiàn)為對于沖擊尖端繞對稱軸的任何旋轉(zhuǎn)都是相同的。
[0013]在一些示例布置中，尖部可以為圓形圓錐點(diǎn)(rounded cone point)或者圓形細(xì)長脊部(例如，沖擊尖端可以被描述為鑿子狀)的形式。在一些示例中，沖擊表面可以包括從尖部延伸的至少一對相對的平坦表面區(qū)域。尖部可以限定平行于對稱軸的、通過尖部和與尖部相對的沖擊尖端的遠(yuǎn)端延伸的縱向平面的曲率半徑。在各種示例中，尖部的曲率半徑可以為至少大約I毫米，至少大約2毫米或者至少大約3毫米，和或在各種示例中，尖部的曲率半徑可以為至多大約4毫米或者至多大約6毫米。沖擊尖端可以包含基底(substrate)，沖擊結(jié)構(gòu)在非平面的邊界處被結(jié)合到該基底。
[0014]在一些示例布置中，沖擊尖端可以包含沖擊結(jié)構(gòu)，該沖擊結(jié)構(gòu)包含結(jié)合到基底的超硬材料或者由該超硬材料組成?；卓梢园掹Q硬質(zhì)合金(cobalt-cementedtungsten carbide) ο在一些示例中，通過用超硬結(jié)構(gòu)結(jié)合到基底的大致相同的步驟生產(chǎn)超硬材料，超硬材料可以被成形地結(jié)合到基底基底?；卓梢园蓟u硬質(zhì)合金材料，該碳化鎢硬質(zhì)合金材料包括至少大約5重量百分比且至多大約10重量百分比或者至多大約8重量百分比的粘合劑材料，該粘合劑材料可以包含鈷(如在基底經(jīng)過任何高壓、高溫狀態(tài)生產(chǎn)超硬結(jié)構(gòu)之前測量的，在這種處理之后的實(shí)際粘合劑含量可能有些降低)。硬質(zhì)合金材料的洛氏硬度為至少大約88HRa(洛氏硬度值A(chǔ));橫向斷裂強(qiáng)度為至少大約2，500MPa(兆帕)；和或磁飽和為至少大約8G.cm3/g(高斯乘以立方厘米每克)且至多大約16G.cm3/g (高斯乘以立方厘米每克)或者至多大約13G.cm3/g (高斯乘以立方厘米每克)，并且矯頑力為至少大約6kA/m (千安培每米)且至多大約14kA/m (千安培每米)。具有相對低的粘合劑含量的硬質(zhì)合金材料有可能提供增強(qiáng)的剛度且在使用中支撐尖端，從而可以幫助降低斷裂的風(fēng)險，并且有可能展現(xiàn)出良好的耐磨性。
[0015]在一些示例布置中，挖掘工具組件可以包含沖擊組件和保持器組件，該沖擊組件包含沖擊尖端和聯(lián)接器構(gòu)件；該保持器組件包含用于容納聯(lián)接器構(gòu)件的保持器構(gòu)件和用于將聯(lián)接器構(gòu)件可逆固定到保持器構(gòu)件的固定構(gòu)件；附接機(jī)構(gòu)包含聯(lián)接器構(gòu)件、保持器構(gòu)件和固定構(gòu)件，被協(xié)作配置成用于在多個互相相對的方位上將沖擊尖端不可移動地聯(lián)接到保持器構(gòu)件。沖擊組件和或保持器組件可以包含能夠被拆卸的多個部件，或者沖擊組件和或保持器組件可以由單個整體部件組成。
[0016]在一些示例布置中，聯(lián)接器構(gòu)件可以被配置成用于插入設(shè)置在保持器構(gòu)件中的孔，聯(lián)接器構(gòu)件和保持器構(gòu)件被協(xié)作配置以使聯(lián)接器構(gòu)件能夠被孔容納并且固定構(gòu)件能夠可逆接合聯(lián)接器構(gòu)件，從而實(shí)現(xiàn)將聯(lián)接器構(gòu)件固定在孔內(nèi)且將聯(lián)接器構(gòu)件從孔內(nèi)釋放。
[0017]在一些示例布置中，聯(lián)接器構(gòu)件可以被配置成，當(dāng)聯(lián)接器構(gòu)件被定位在除了相對于保持器的多個互相相對的方位中的一個方位以外的孔內(nèi)，并且方位繞聯(lián)接器的縱向?qū)ΨQ軸且相隔至少大約160度的方位角時，固定構(gòu)件不能以足夠的力接合聯(lián)接器構(gòu)件從而防止在使用時聯(lián)接器構(gòu)件在孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)。換句話說，在相隔小于大約160度的方位角的任何一對(相對于保持器的)方位處，將不能使得聯(lián)接器構(gòu)件固定在孔內(nèi)。
[0018]在一些示例布置中，聯(lián)接器構(gòu)件可以包含圓柱形側(cè)表面并且保持器構(gòu)件包含用于容納聯(lián)接器構(gòu)件的孔；聯(lián)接器構(gòu)件在側(cè)表面的相對邊上包含一對接合表面，聯(lián)接器構(gòu)件和保持器組件被協(xié)作配置以使固定構(gòu)件在聯(lián)接器構(gòu)件被插入孔中時，平坦表面的兩面都能碰撞到，并且將聯(lián)接器構(gòu)件固定在孔內(nèi)。
[0019]在一些示例布置中，保持器組件可以包括用于將沖擊組件固定到保持器組件的固定構(gòu)件并且沖擊組件可以包含聯(lián)接器構(gòu)件，其中該聯(lián)接器構(gòu)件在沖擊組件被不可移動地附接到保持器組件時，能夠通過固定構(gòu)件被接合。當(dāng)挖掘組件處于接合狀態(tài)時，固定構(gòu)件可以接合聯(lián)接器構(gòu)件，例如抵接聯(lián)接器構(gòu)件，其中中間保持器被不可移動地附接到保持器組件，并且當(dāng)挖掘組件處于脫離狀態(tài)時，固定構(gòu)件可以與聯(lián)接器構(gòu)件彼此分隔開，其中沖擊尖端能夠相對于保持器組件被移動，例如改變它在保持器組件內(nèi)的方位。
[0020]在一些示例布置中，保持器組件可以包含保持器構(gòu)件和固定構(gòu)件，其中保持器構(gòu)件被設(shè)有用于容納沖擊尖端的聯(lián)接器構(gòu)件的孔，固定構(gòu)件能夠通過從孔的內(nèi)表面到保持器構(gòu)件的外表面延伸的孔徑而突出到孔中。固定構(gòu)件能夠在接合位置和縮回位置之間移位，在接合位置上固定構(gòu)件的端部抵接聯(lián)接器構(gòu)件，在縮回位置上固定構(gòu)件的端部與聯(lián)接器構(gòu)件分隔開。
[0021]在一些示例布置中，固定構(gòu)件包含定位螺釘(set screw)，其中在