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。
压实轮经常用在填土操作中磨碎和/或压碎并压实废料，以在废料上覆盖上土壤层前减小废料块尺寸。各种类型的结构可用以保证块料的压实，又可提供在块料上的压实机轮牵引力，一个例子揭示在1978年2月21日授予T.E.Cochran的美国专利4，074，942中。这种结构提供一种具有一带有“附加”轮廓的外齿尖部的轮齿，这种轮齿可实现块料的磨碎和/或压碎及压实，并同时提供在块料上的压实轮的牵引力。另一种典型的结构揭示在1990年4月24日授予J.O.Caron等人的美国专利4，919，566中。在这种结构中，一组牵引齿固定在压实机轮上，一组单独的捣碎齿也固定在轮上。上述的每一种结构都在使块料被磨碎和/或被压碎及被压实的同时提供在块料上的轮牵引力。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。同样，在上述的一些结构中，废料和/或土壤可能会粘附在轮齿之间。
这就需要提供一种轮齿的外形，该轮齿可为待加工块料提供高穿透力和压实力，并同时为块料上的轮提供良好的牵引力。还需要在压实过程中保证较小量的废料和/或土壤表面的损坏。
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。该齿体部具有一普通矩形底座和确定一平行于底座长度方向的纵向平面。齿尖部具有一向外与普通矩形底座隔开的外表面，该外表面包括至少六条互相连接，且相互间呈钝角的边。该至少六条边具有一对对置边和其余几条边。每对对置边的每一边与另一边间隔一预定距离，且平行于纵向平面。几个侧表面从至少六条边的每一边延伸至普通矩形底座。几个侧表面从至少六条边的其余几条边延伸出来，并相对于齿尖的外表面形成一钝角。
本发明提供了一种简单轮齿，具有良好的压实力、高穿透力和良好的牵引力的轮廓，同时在压实过程中减小了废料和/或土壤表面的损坏。
图1为表示本发明实施例外形的等角图;
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为沿图47-7线剖开的横截面视图;
图8为图1中的所述轮齿变形实施例的顶视图;
图9为本发明另一实施例的顶视图;
图10为图9实施例的侧视图;
图11为图9实施例的端视图;
图12为本发明再一个实施例的顶视图;
图13为图12中所述实施例的侧视图;和图14为图13中所示实施例的端视图。
参见图1-7，图示为适用于压实机的压实轮上的(图中未画出)一轮齿10，轮齿10包括一齿体部12和一齿尖部14。
齿体部12具有一普通的矩形底座16，一贯穿轮齿10且与轮齿长度方向和压实轮(图中未画出)运行方向平行的纵向平面18。纵向平面18一般与普通矩形底座16垂直。一空腔20被限定于齿体部12内，并从普通矩形底座16向内延伸。空腔20用于与固定在压实轮上的连接器相匹配以使轮齿10可拆卸地固定在压实轮上。应当认识到不同于将轮齿10扣住在连接器上的方法，还可以将轮齿10焊接到压实轮上，该方法不违背本发明的实质。
一对限定在轮齿10的齿体部12内的对准孔22与纵向平面18垂直，且一对孔22的每个孔位于空腔体20的两相对侧。齿尖部14向外同普通矩形底座16隔开，并包含一外表面24。所述的外表面24具有一稍微弯曲部分，但一般看作是普通的平坦部。图1-7的外表面24有六条边26、28、30、32、34、36，每条边互相连接，且在它们之间形成钝角。六条边包括第一对对置边26、28和一其它几条边30、32、34、36。第一对对置的两条边26、28，彼此的间隔为一预定距离D1，且与纵向平面18平行。外表面24的至少六条边包括第二对对置边30、32，彼此的间隔为小于D1的第二预定间距D2，和第三对对置边34、36，彼此的间隔相当于第二较小预定距离D2。一凹槽40限定于齿尖部14内，且从外表面24向内延伸。凹槽40位于外表面24的中心，且有位于与凹槽40相邻的外表面24上的几条附加边42。几条附加边42的每条对应边与外表面24六条边26、28、30、32、34、36的对应边平行，且在它们之间有等距离的间隔。
几个侧表面44、46、48、50、52、54从齿尖部14外表面24的六条边26、28、30、32、34、36的相应边向普通矩形底座16延伸。每一侧表面44、46、48、50、52、54从外表面24向普通矩形底座16延伸，并相对于外表面24成一钝角。从外表面24的其他几条边30、32、34、36延伸出来的几个侧表面48、50、52、54形成一平面，并分别发展成两平面56、58。侧表面48、50、52、54与运行方向形成一小于90度的角度。一由相应平面56、58形成的脊60朝着普通矩形底座16的相应角隅方向延伸。两侧表面50、54形成一前脊62，两侧表面48、52形成一后脊64。前脊和后脊62、64平行于纵向平面18，且相对于外表面24按一在115°～135°范围内的角度朝着普通矩形底座16的方向延伸。前脊和后脊62、64相对于外表面24的角度最好是在120°～130°范围内。前脊和后脊62、64以及相应的侧表面48、52和50、54构成了面向和背离压实轮运行方向的轮齿10的部分。
附加侧表面66、68从普通矩形底座16向外延伸，平行于纵向平面18，且垂直于外表面24。附加侧表面66、68与从第一对对置边26、28延伸出来的侧表面44、46所相交的位置，这是由在两附加侧表面66、68之间延伸的空腔20所隔开的一对对准孔22定位的。由图示和所描述的附加侧表面66、68垂直于外表面24。但是，应当知道附加侧表面66、68和其他表面一样有一上述规定的且便于制造的拔模角，这并不违背本发明的实质。拔模角在锻模或铸模的分型线两侧一般呈5-7度角。
另一种从普通矩形底座16向外延伸出来的附加侧表面72、74垂直于纵向平面18，且与外表面24形成的一钝角是小于由前后脊62、64和外表面24形成的第一钝角。这种附加侧表面72、74向外表面24延伸，且与从一组其他边30、32、34、36延伸出来的侧表面48、50、52、54中的相应的一个侧表面相交。
参见图8，揭示了本发明的另一实施例。图8中所述的轮齿10除下面所述的不同点外，与图1-7中所示和所描述的轮齿10相同。一硬质粒子材料78粘合在齿尖部14的外表面24上。该硬质粒子材料78位于第一对对置边26、28的中间，且平行于纵向平面18。应当认识到，通过焊接的方法将硬质粒子材料78粘合到外表面24上或提供一一嵌入材料用的凹口以将硬质粒子材料钎焊在外表面24上的方法都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上。为达到最好的结果，硬质粒子材料78覆盖在外表面24的纵向长度上，且覆盖了第一对对置边26、28之间的近似于1/3至1/2的预定距离D1。
参见图9、10和11，描述了轮齿10的另一实施例。图9-11中的轮齿10在许多方面与图1-7中的轮齿10相似。当然，图9-11中相同的元件保留了图1-7中元件相应的编号。图9-11中的轮齿10与图1-7中轮齿10相比，主要的不同之处在于，图9-11中的齿尖部14具有八条边和八个从边延伸出来的侧面，而图1-7中具有六条边和六个侧面。新元件编号只加到增加的边和侧表面上。图9-11中的外表面24包括边26、28、30、32、34、36加上边80、82。同样，从外表面24的边26、28、30、32、34、36、80、82分别延伸出来的侧表面44、46、48、50、52、54加上侧表面84、86。在从属结构中，增加的侧表面84、86取垂直于纵向平面18的方向，且相对于外表面24形成一在115°～135°范围内的钝角，该角度范围最好在120°～130°之间。图中所示的角度为125°。从属实施例的侧表面84、86构成了面向和背离压实轮运行方向的轮齿10的部分。
自其他几条边30、32、34、36延伸出来的几个侧表面48、50、52、54位于一单个平面内，而不是如图1-7中所示和所描述的涉及到两个平面。图9-11中的凹槽40与图1-7中的凹槽40基本相同，只是图9-11中的八条边象图1-7中一样是靠近凹槽而形成，且八条边中的每一边平行于外表面24的相应的八条边，并且它们之间的间距是相等的。
如图1-7一样，应当注意从普通矩形底座16延伸出来的附加侧表面66、68和所有其他表面都有拔模角以适合制造要求，这不违背本发明的实质。图9-11中从属实施例的其他所有方面都与图1-7所述实施例相同。
参见图12、13和14，描述了轮齿10的另一实施例。图12-14中相同或相似的元件与图1-7中相应元件的元件编号一样。齿尖部14的外表面24包括六条边26、28、30、32、34、36。同样的，第一对对置边26、28相互隔开一预定距离D1。其余的几条边30、32、34、36具有相互隔开一第二较小预定距离D2的第二和第三对对置边30、32、34、36。按图12-14所示的排列方式，第一预定距离D1等于普通矩形底座16的宽度。当然，从第一对对置边26、28延伸出来的侧表面44、46垂直于外表面24，且向下延伸至普通矩形底座16。
从外表面24的其余的几条边30、32、34、36延伸出来的侧表面48、50、52、54向下延伸以形成一相对于外表面24的钝角。两侧表面48、52形成前脊62，另外两侧表面50、54形成后脊64。前脊和后脊62、64从外表面24延伸至普通矩形底座16宽度的中点。同样的，相应的几对侧表面48、52和50、54延伸至普通矩形底座16相应宽度的中心。
几个平面88、90、92、94位于齿体部12上，且取一垂直于纵向平面18的方向。相应平面88、90、92、94一般产生在外表面24第一对对置边26、28的相应端，且沿着普通矩形底座16宽度部分限定在其角隅之间及其间的中点。
图12-14中所述的轮齿10适宜焊接到压实机轮子上，但应立刻想到，可配置一空腔使轮齿10可拆卸地连接到压实机轮子上。另外，还应认识到图1-11的外表面24上可设有一凹槽40。同样，可省略图1-11中的凹槽40，这不违背本发明的实质。此外，距离D1和D2的长度也可相等。
在使用中，轮齿10可保持废料和/或土壤的良好压碎和/或磨碎性能，同时，还保持待压实的废料和/或土壤的强压实力，和相对于待压实料的良好的驱动轮牵引力。另外，基本上可避免在压实机轮齿之间堆积有废料和/或土壤的任一可能性。轮齿10具有防止废料集合的能力和/或防止土壤在轮齿间堆积的能力且通过从外表面24的几条边26、28、30、32、34、36的相应边延伸出来的成一钝角的侧表面44、46、48、50、52、54而增强。
在使用过程中土壤干扰的消除主要由于图1-8和12-14中脊62和64相对于外表面24成一在115°～130°的角度范围内而造成的。由脊62和64形成的角度最好在120°～130°的范围内。在图9-11中，使用过程中，土壤表面干扰的消除主要由于侧表面84、86的角度在上述角度范围内而造成的。所述的角度范围可使轮齿10的齿尖部14进入和退出废料和/或土壤而不需在齿尖部14退出待压实料时抬起或抖动废料和/或土壤。
土壤在各个方向的较大压实力同样是由于从其余的几条边30、32、34、36延伸出来的几个表面48、50、52、54相对于外表面24成一钝角，且相对于运行方向成一小于90°的角而造成的。该角度的目的是在压实机轮的牵引作用时迫使压力分配进入废料和/或土壤中，两轮的宽度大于轮齿10的宽度。另外，在图1-11中，从第一对对置边26、28以钝角延伸出来的侧表面44、46按相对于轮齿10的纵向平面18的横向可进一步加强废料和/或土壤的压实力。齿尖部14的形状能使其迅速嵌入待压实的土壤和/或废料，并迅速穿透压实料以实现压实，同时还为压实机提供良好的牵引力。
为实现压实、牵引和穿透，轮齿10与这些性能有直接的关联。如果轮齿10不能穿透，轮齿10的牵引力就被大大地抑制了。同样，如果轮齿很容易穿透，废料和/或土壤将不能完全由轮齿10的齿尖部14压实。上述提到和所述的实施例提供了一种能迅速穿透和压实废料和/或土壤同时提供足够牵引力的轮齿10。凹槽40提供的牵引力对新轮齿或磨损的轮齿都是有所裨益的。由于配置凹槽40，在外表面24和压实料表面之间接触面积的减少，使齿尖部14可穿透硬质和/或冻结的压实料。在较软质压实料中，凹槽40填满了压实料，这样起较大面积的作用以提供必须的压实力。这是有利的，例如，在冻结废料和/或土壤上工作的轮齿10。另外，凹槽40的深度可用作磨损量规，以显示一旦围绕在凹槽40周围的材料被磨损(磨薄)，应该替换轮齿10。
粘合到齿尖部14的外表面24上的硬质粒子材料加强了在使用过程中轮齿10遭磨损而穿透被压实土壤和/或废料的能力。事实上，这是归因于沿外表面24部分的耐磨性由硬质粒子材料78所控制，因此，仍能保持轮齿10的锋利性。即使所述的轮齿10是用于填土作业时，也应当认识到轮齿10作为土壤压实齿是同样有效的。
如前所示，可很明显地懂得轮齿10的外形提供了一种可使轮齿10迅速穿透和压实废料和/或土壤，同时相对于被压实表面而言轮齿10有良好的牵引力的结构。
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，具有一普通矩形底座和确定一平行于普通矩形底座长度方向的纵向平面，和一齿尖部，具有一包括至少六条互相连接，且相互间呈钝角的边的外表面，该外表面向外同普通矩形底座隔开的，至少六条边具有一对对置边和其余几条边，一对对置边的每一边与另一边间隔一预定距离，且平行于纵向平面，一侧表面从至少六条边的每一边延伸到普通矩形底座，而侧表面从至少六条边的其余几条边延伸出来，且相对于齿尖部的外表面按一钝角延伸。
2.如权利要求1所述的轮齿，其特征在于，面向和背离压实机轮运行方向的轮齿部分的角度相对于齿尖部外表面而言是在115°～135°范围内。
3.如权利要求2所述的轮齿，其特征在于，面向和背离压实机轮运行方向的轮齿部分的角度相对于齿尖部外表面而言最好是在120°～130°范围内。
4.如权利要求3所述的轮齿，其特征在于，其余几条边具有第二和第三对对置边，相应的第二和第三对对置边的每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，其特征在于空腔被限定在齿体部分内部，并从普通矩形底座向内延伸。
7.如权利要求6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，且这对对准孔的每一孔位于空腔的对置侧面上。
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，一凹槽被限定在齿尖部内，是从外表面向内延伸的。
10.如权利要求9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限定的形状是一样的。
11.如权利要求10所述的轮齿，其特征在于，凹槽是布置在齿尖部外表面中央。
12.如权利要求11所述的轮齿，其特征在于，凹槽在外表面上形成的几条附加边与外表面相对应的至少六条边平行。
13.如权利要求12所述的轮齿，其特征在于，第一对对置边之间的预定距离小于普通矩形底座的宽度。
14.如权利要求13所述的轮齿，其特征在于，从第一对对置边延伸到普通矩形底座的侧表面，相对于齿尖部的外表面形成一钝角。
15.如权利要求14所述的轮齿，其特征在于，侧表面的每一面按一钝角从至少六条边的其余几条边延伸，以产生一平面和发展成两个平面，该两平面具有一朝着普通矩形底座相应角隅延伸的脊。
16.如权利要求15所述的轮齿，其特征在于，从普通矩形底座延伸出来的附加侧表面平行于纵向表面，且一般取垂直于齿尖部的外表面的方向。
17.如权利要求16所述的轮齿，其特征在于，从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，且相对于齿尖部外表面按第二较小钝角定向。
18.如权利要求17所述的轮齿，其特征在于，一空腔被限定在齿体部内且从普通矩形底座向内延伸。
19.如权利要求18所述的轮齿，其特征在于，由空腔分开且限定在齿体部内的一对对准孔，垂直于纵向平面，且在附加侧表面之间延伸。
20.如权利要求19所述的轮齿，其特征在于，硬质粒子材料被粘附在齿尖部上，布置在第一对对置边的中心，且平行于纵向平面。
全文摘要
一种轮齿具有一包括至少六条边的外表面，几个侧表面从这些边延伸且相对于外表面形成一钝角。轮齿有一普通矩形底座，和在其内有一平行于普通矩形底座长度方向的纵向平面。由侧表面限定的脊平行于纵向平面，且相对于外表面形成在115°～135°范围内的角度。外表面形状与从外表面按相对于外表面以一钝角延伸出来的几个侧表面一道构成轮齿，这样的轮齿可迅速穿透和压实废料和/或土壤，同时相对于待压实料而言，为压实机轮提供良好的牵引力。
文档编号E02D3/026GK1073737SQ92112649
公开日1993年6月30日 申请日期1992年10月28日 优先权日1991年12月23日
发明者保罗·T·科科伦, 乔治·B·科科施, 戴维·O·菲利普斯 申请人:履带拖拉机股份有限公司