专利名称：压实机轮齿的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及一种用于压实机轮的轮齿，尤其涉及轮齿的外形。
压实轮一般用于在填土操作中磨碎和/或压碎并压实废料，以在压实废料上盖上压实土壤前减小废料尺寸和体积。这就需要在压实轮上有一种轮齿结构，可迅速穿透待磨碎和/或压碎的材料，并压实该材料，同时还为压实机的压实轮提供良好的牵引力。1990年4月24日授予J.O.Caron的美国专利4，919，566中揭示了一种结构，包括有一组提供牵引力的轮齿和第二组提供材料被磨碎和/或压碎及压实的轮齿。同时还需要在压实机轮上有一种轮齿结构，以阻止各个轮齿之间的土壤和/或其他碎屑积聚的可能性。当然，有利的是可通过限制压实机轮上轮齿的数量来减少各轮齿间废料和/或土壤积聚的可能。1978年2月21日授予T.E.Cochran的美国专利4，074，924中揭示了一种外部形状具有“附加”形的轮齿。“附加”形状部分被调整成平行于轮运行方向，可实现压碎和/或磨碎及压实废料和/或土壤，而横切压实轮运行方向“附加”形状部分可为待加工废料和/或土壤上的压实轮提供牵引力。轮齿的整个外形起压实待加工料的作用。然而在许多情况下，上述的结构可能会因为在操作过程中轮齿的进入和退出破坏废料和/或土壤的表面，从而导致废料和/或土壤被风和/或雨腐蚀。由于在同一轮齿上具有磨碎和/或压碎、压实及牵引的多方面功能，可减少轮圆周上的齿数，这样可进一步减少废料和/或土壤在各轮齿之间积聚的可能性。
这就需要提供一种轮齿，可迅速穿透待加工废料，压碎和/或磨碎并同时压实废料，而且还可为在待加工料上的压实轮提供良好的牵引力，而不会损坏废料和/或土壤的表面。而且还需要提供一种用于压实机轮上的轮齿，要求每个轮有较少的齿数，这样减小了各轮齿之间的废料和/或土壤积聚的可能性。
本发明的目的就是要克服上述的一个或几个问题。
本发明一方面提供一种适用于压实机轮的轮齿。该轮齿包括一齿体部和一齿尖部。齿体部具有一有预定长度和宽度的底座和确定一平行于底座长度方向的纵向平面。齿尖部具有一外表面，该外表面包括至少六条互相连接，且相互间呈钝角的边。齿尖部向外与底座隔开。该至少六条边具有一对相对边和其余的几条边。一对相对边的第一边与另一边间隔一预定距离，且垂直于纵向平面。一组侧表面，相对于外表面成一钝角而自至少六条边的每一边朝向底座延伸。
本发明提供了一种简单轮齿，由于其外形可迅速穿透待加工材料、压实、压碎和/或磨碎材料，同时使材料上的压实机轮保持良好的牵引力，而不损坏废料和/或土壤的表面。另外，轮齿的外形和每个压实机轮所需的较少量齿数减少了废料和/或土壤积聚在各轮齿之间的可能性。
图1为表示本发明实施例的等角图;
图2为图1中所述轮齿的侧视图;
图3为图1中所示轮齿的端视图;
图4为图1中所示轮齿的顶视图;
图5为沿图25-5线剖开的横截面视图;
图6为沿图26-6线剖开的横截面视图;
图7为图1中所述轮齿变形的另一实施例的轮齿顶视图;
图8为本发明另一实施例的顶视图;
图9为图8所示轮齿的侧视图;
图10为图8所示轮齿的端视图;
图11为本发明另一实施例的顶视图;
图12为图11所示的轮齿的侧视图;和图13为图11所示轮齿的端视图。
参见图1-6，表示了一轮齿10。轮齿10包括一齿体部12和一齿尖部14。齿体部12具有一有预定长度L1和预定宽度W1的底座16。一限定在轮齿10内的纵向平面18平行于底座16的长度L1，且一般垂直于底座16。主要实施例的底座16一般为矩形。一空腔20被限定于齿体部12内，并从底座16向内伸展。空腔20用于同压实机轮上的连接器相匹配，以便可快速地拆卸和替换轮齿10。然而，应当认识到轮齿10可以被焊接到压实机轮上，该方法不违背本发明的实质。一对限定在齿体内的对准孔22与纵向平面18垂直，且一对孔22的每个孔位于空腔20的两相对侧。
齿尖部14包含一向外与底座16隔开的外表面24。外表面24至少有六条边26、28、30、32、34、36，每条边互相连接以在它们之间形成一钝角。该至少六条边包括一对相对边26、28和其余的几条边30、32、34、36。该配对的相对边26、28互相间隔一预定距离D1，且这对相对边26、28的每一边取垂直于纵向平面18的方向。其余的几条边30、32、34、36包括第二对相对边30、32，相互间隔一第二预定距离D2，和第三对相对边34、36，相互间隔的距离相当于第二预定距离D2。第二和第三对相对边30、32、34、36与压实机轮的运行方向形成一小于90°的角。第二预定距离D2小于第一预定距离D1。但是应当认识到距离D1和D2可以相等。
一凹槽40被限定于齿尖部14内，且自外表面24向内伸展。凹槽40形状与外表面24相同，且位于外表面24的中心。一组附加边42位于与凹槽40相邻的外表面24上。这组附加边42的每条对应边与外表面24的对应边平行，且在它们之间间隔相等的距离。
至少六条边26、28、30、32、34、36的各边具有自各边延伸出来的相应侧表面44、46、48、50、52、54，且与外表面24形成钝角。
自第一对相对边26、28延伸的侧表面44、46相对于外表面24以一在115°至135°范围内的钝角延伸，最好在120°至130°范围内。在主要实施例中，该角度为125°。
附加侧表面58、60自底座16向外延伸，一般取平行于纵向平面18，且垂直于外表面24的方向。在如图1-6所示的主要实施例中，附加侧表面58、60有便于制造的拔模角。附加侧表面58、60被认为是垂直于外表面24的，即使附加侧表面58、60有拔模角也不违背本发明的实质。同样，拔模角也可用于所有需制造的表面。拔模角从锻模或铸模的分型线两侧延伸，一般呈5-7°夹角。附加侧表面58、60一般位于轮齿10的纵向长度L1中间，且具有一小于底座16长度L1的预定长度，且最好小于底座16长度L1的1/4。自底座16延伸至外表面24的附加侧表面58、60的高度小于底座16和外表面24之间距离的1/2。附加侧表面58、60的高度使一对对准孔22由在孔之间延伸的空腔20分开。
另一些附加侧表面62、64自底座16朝着外表面24延伸。这些附加侧表面62、64与自第一对相对边26、28延伸出来的侧表面44、46的各相应表面相交，且相对于外表面24由一钝角定向，此钝角小于在外表面24和自第一对相对边26、28延伸出来的侧表面44、46之间形成的钝角。这些附加侧表面62、64取垂直于纵向平面18的方向，且与自第一对相对边26、28延伸出来的侧表面44、46相交。
参见图7，描述了本发明的另一实施例。图7所示的实施例基本与上述图1-6的实施例相同，不同的只是有一种硬质粒子材料68被粘合在外表面24的一部分和自第一对相对边26、28延伸出来的侧表面44、46上。该硬质粒子材料68位于外表面24上，且自第一对边26、28的各边开始，向内延伸至一与凹槽40相邻的点。该硬质粒子材料68自第一对相对边26、28的各边向内延伸到侧表面44、46上，从那里延伸的一段短距离为例如3-7毫米。应当认识到，硬质粒子材料68可通过各种形式的焊接工艺实施或在与外表面24相邻的齿尖部14上开一长槽使嵌入的硬质粒子材料得以粘合而不违背本发明的实质。另外，硬质粒子材料可以铸造在外表面24上。
参见图8、9和10，所述的轮齿10基本上与图1-6所述的轮齿10一样，只有很小的差别。图1-6中所有相应元件的编号与图8-10中相应元件一致。
图8-10的附加侧表面58、60沿轮齿10的整个长度L1延伸且平行于纵向平面18，这和图1-6中所述的沿长度L1的中点仅有一预定距离的附加侧表面不同。附加侧表面58、60的高度一般与图1-6中所述的一样，这就是，一对由空腔20分隔的对准孔22在附加侧表面58、60之间延伸，附加侧表面58、60与自外表面24延伸出来的一组侧表面48、52、50、54相交。如图1-6所述的，即使如图所示附加侧表面58、60被认为是垂直于外表面24，它们也可有便于制造的拨模角。图8-10所述实施例的所有其他方面都与图1-6所述的一样。
参见图11、12和13，轮齿10表示了本发明的另一实施例。图11-13中同样的元件与图1-6中相应的同样元件用相同的元件编号。
图11-13中所示的轮齿10适合于焊接到压实机轮上。然而，应当认识到从属实施例中的轮齿10可以具有一如图1-6一样的空腔20，这不违背本发明的实质。从属实施例的底座16与图1-6所述的普通矩形底座不同，至少有六条边70、72、74、76、78、80。从属实施例的底座16与外表面24具有同样的形状，且两者是同轴布置的。底座16的至少六条边70、72、74、76、78、80具有一对互相间隔一第三预定距离D3的第一对相对边70、72和其余的几条边74、76、78、80。第三预定距离D3大于第一预定距离D1。第一对相对边70、72同样垂直于纵向平面18。至少六条边的其余的几条边74、76、78、80具有一对互相间隔一第四预定距离D4的第二对相对边74、76和一对互相间隔相等于第四预定距离D4的第三对相对边。第四预定距离D4小于第三预定距离D3。外表面24的距离D1小于轮齿10的宽度W1。
自底座16的其余几条边74、76、78、80延伸出来的一组附加侧表面82、84、86、88相对于外表面24成一钝角，且与自外表面24延伸出来的一组侧表面48、50、52、54各相应面相交。自底座16的其余几条边74、76、78、80延伸出来的附加侧表面82、84、86、88相对于外表面24所形成的钝角小于由自外表面24的其余边30、32、34、36延伸出来的侧表面48、50、52、54外表面24形成的钝角。
自第一对相对边26、28延伸出来的侧表面44、46与外表面24形成的角度在115°至135°范围内，最好在120°至130°范围内。
图11-13所述实施例的其他方面与图1-6所述相同。
在使用中，轮齿10的每个实施例能有效地穿透废料或待加工的土壤，有效地压碎和/或磨碎和压实废料和/或土壤，同时使压实机轮相对于待加工料保持良好的牵引力，而不破坏废料和/或土壤的表面。由于有自第一对相对边26，28延伸出来的侧表面44、46，且处于115°-135°角范围内，齿尖部14可进入待加工废料和/或土壤中，在退出过程中，可退出废料和/或土壤且不损坏材料表面。由于待加工废料和/或土壤的任何损伤都会使废料和/或土壤被风、雨和/或其他自然环境腐蚀，因此上述内容有很大优点。
由于自外表面24的至少六条边26、28、30、32、34、36延伸出来的所有侧表面44、46、48、50、52、54按一钝角延伸，待加工土壤或材料在所有方向都能被有效压实。另外，由于一组侧表面48、50、52、54相对于运行方向的角度小于90°，在废料和/或土壤上的压力分配比轮齿10的宽度W1更广。
位于齿尖部14外表面24上的凹槽40增强了轮齿10在硬质表面，如冻结废料和/或土壤上操作时防止打滑的能力。凹槽40在轮齿10为新的和被磨损的情况下都有能提供牵引力的优点。由于凹槽减小了外表面24和待加工料表面之间的接触面积，因此能向在硬质和/或冻结材料上的齿尖部14提供穿透力。在软质压实料中凹槽40填满了压实料，这样起一较大面积的作用以提供必须的压实力。凹槽40的深度可以用作磨损量规，以显示一旦围绕在凹槽40周围的材料被磨薄，应该替换轮齿10。
如前所示，很明显地，轮齿10提供了一种轮齿外形，可有效地穿透待加工材料，压实、磨碎和/或压碎待加工废料和/或土壤，并为在待加工废料和/或土壤上的压实机轮提供有效牵引力而不损坏废料和/或土壤表面。另外，压实机轮上所需要的轮齿10外形和较少量齿数相结合，以减小废料和/或土壤在压实机轮齿之间积聚的倾向。
即使所述的轮齿10用于填土作业，应当认识到轮齿10作为土壤压实轮齿同样有效。
本发明的其余方面，目的和优点可通过研究附图、揭示和权利要求获得。
权利要求
1.一种适用于压实机轮的轮齿，包括一齿体部，具有一有预定长度和预定宽度的底座，一纵向平面确定平行于底座的长度方向；和一齿尖部，具有一至少包括六条互相连接，且相互间形成钝角的边的外表面，该外表面向外与底座隔开，至少六条边具有一对相对边和其余几条边，一对相对边的第一边与另一边间隔一预定距离，且垂直于纵向平面，一组侧表面相对于外表面按一钝角从至少六条边的每一边朝着底座的方向延伸。
2.如权利要求1所述的轮齿，其特征在于，自一对相对边延伸出来的侧表面相对于齿尖部外表面所形成的角度在115°-135°范围内。
3.如权利要求2所述的轮齿，其特征在于，自一对相对边延伸出来的侧表面相对于外表面形成的角度最好在120°-130°范围内。
4.如权利要求3所述的轮齿，其特征在于，其余的几条边具有第二和第三对相对边，相应的第二和第三对相对边的第一边互相隔开一第二预定距离。
5.如权利要求4所述的轮齿，其特征在于，第二预定距离小于第一预定距离。
6.如权利要求5所述的轮齿，其特征在于，底座至少有六条边，且底座的至少六条边有一对相对边，每条边与另一边间隔一第三预定距离，该距离大于第一预定距离，底座第一对相对边的每一边垂直于纵向平面，底座的至少六条边还具有第二和第三对相对边，第二和第三对相对边各自的每一边与另一边间隔一小于第三预定距离的第四预定距离。
7.如权利要求6所述的轮齿，其特征在于，一组侧表面相对于外表面按一钝角，从底座的第二和第三对相对边的每一边朝着外表面延伸，自底座的第二和第三对相对边延伸出来的侧表面所形成的钝角小于自外表面的第二和第三对边延伸出来的侧表面所成的钝角，且一组自底座延伸出来的侧表面与一组自外表面延伸出来的侧表面的相应表面相交。
8.如权利要求7所述的轮齿，其特征在于，齿尖部的外表面只有六条边。
9.如权利要求6所述的轮齿，其特征在于，一空腔被限定在齿体部内，且从底座向内延伸。
10.如权利要求9所述的轮齿，其特征在于，一对在齿体部内的对准孔与纵向平面垂直，且这对对准孔的孔由空腔分开。
11.如权利要求6所述的轮齿，其特征在于，一凹槽被限定在齿尖部内，自外表面向内延伸。
12.如权利要求11所述的轮齿，其特征在于，凹槽的形状一般与齿尖部外表面的至少六条边所规定的形状一样。
13.如权利要求12所述的轮齿，其特征在于，凹槽位于齿尖部外表面中心。
14.如权利要求13所述的轮齿，其特征在于，凹槽在外表面上形成一组附加边，平行于外表面对应的至少六条边。
15.如权利要求14所述的轮齿，其特征在于，底座形状一般为矩形。
16.如权利要求15所述的轮齿，其特征在于，外表面第一对相对边之间的第一预定距离小于底座的预定长度。
17.如权利要求16所述的轮齿，其特征在于，自普通矩形底座延伸出来的附加侧表面平行于纵向表面，且取垂直于齿尖部的外表面方向。
18.如权利要求17所述的轮齿，其特征在于，自普通矩形底座延伸出来的另一些附加侧表面垂直于纵向平面，且与自外表面的第一对相对边延伸出来的侧表面相交，同从外表面的第一对相对边延伸出来的侧表面形成的钝角相比，另一附加侧表面相对于成较小的第二钝角。
19.如权利要求18所述的轮齿，其特征在于，各附加侧表面设置在沿轮齿长度方向中间的一预定距离，且自普通矩形底座延伸出来一段距离(高度)小于底座和外表面之间距离(高度)的一半。
20.如权利要求19所述的轮齿，其特征在于，附加侧表面的预定长度小于底座预定长度的1/4。
21.如权利要求20所述的轮齿，其特征在于，一空腔被限定在齿体部内，且自普通矩形底座向内延伸。
22.如权利要求21所述的轮齿，其特征在于，一对限定在齿体部内的对准孔垂直于纵向平面，且该组孔的孔由空腔分开，由空腔分开的一对对准孔在底座的附加侧表面之间延伸。
23.如权利要求22所述的轮齿，其特征在于，一种硬质粒子材料设置在沿着和在第一对相对边的两侧上的齿尖部上。
全文摘要
一种轮齿具有一齿尖部，齿尖部具有一包括至少六条边的外表面，一组相应的侧表面自这些边延伸且与外表面形成一钝角。轮齿有一穿过它的纵向平面，平行于轮齿长度，垂直于外表面；两侧表面垂直于纵向平面，且与外表面形成一在115°—135°范围内的钝角。两侧表面与外表面的夹角和其余几个侧表面与外表面的夹角使轮齿可有效地穿透待加工废料和/或土壤，压碎和/或压实待加工废料和/或土壤，同时为在废料和/或土壤上的压实机轮提供足够的牵引力。
文档编号E02D3/026GK1073736SQ9211254
公开日1993年6月30日 申请日期1992年10月29日 优先权日1991年12月23日
发明者保罗·T·科科伦, 戴维·O·菲利普斯 申请人:履带拖拉机股份有限公司