阅读说明：本技术 用于紧固内衬元件的方法和紧固装置 (Method and fastening device for fastening lining elements ) 是由 F·拉尔森 H·派森 A·胡塔拉 J·伦普塞 M·于贝里 于 2018-06-21 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种在重型机械中使用的方法和紧固装置(1),用以将内衬元件(2)紧固到车体钢板(4)的表面(3)。本发明还涉及一种组件(17)、一种卡车(23)和一种操作工具(14)。(The invention relates to a method and a fastening device (1) for use in heavy machinery for fastening a lining element (2) to a surface (3) of a steel sheet (4) of a vehicle body. The invention also relates to an assembly (17), a truck (23) and an operating tool (14).)

用于紧固内衬元件的方法和紧固装置

技术领域

本发明涉及一种在重型机械中使用的、用于将内衬元件紧固到车体钢板(bodysteel plate，本体钢板)的表面的方法和紧固装置。本发明还涉及一种组件、一种卡车和一种操作工具。

背景技术

耐磨内衬是已知的，其既用在滑道上又用在卡车平台上以保护基底。它们通常由天然橡胶或合成橡胶和聚氨酯组成，并且提供保护以免受岩石的硬撞击以及免受在内衬元件的表面上移动并与之接触的物料施加的磨损。相对较软的橡胶材料提供了良好的耐磨性，但为了防止硬撞击穿破内衬元件，必须使其具有大的厚度。较硬的橡胶材料提供较好的撞击防护，但更易遭受磨粒磨损。因此，现已研发出这样的内衬元件：其中多种不同材料被组合于元件的朝向外部的表面中，以供块状或颗粒状的表面物料(诸如碎矿石和碎石料)在该表面上移动。

当使用这样的内衬元件以保护一表面(诸如拖运卡车车体上的表面)免受磨损时，存在这样一问题：物料由于在内衬元件的边缘与该边缘所贴靠的表面之间行进而倾向于进入内衬元件下方。这确实是个问题，因为物料会逐渐地使内衬元件从其所附接的表面松脱，最终使得内衬元件掉落。另外，卡车将会携带非期望的重量，导致其容量减小、燃料消耗更高，进而导致成本超出必要水平。

另一个问题在于，目前的附接方法通常包括双头螺栓，这些双头螺栓被焊接到待保护的表面上。这不仅是个耗时的过程，而且还需要内衬元件具有相当的高度，以便保护双头螺栓在使用时免受撞击损害，这种撞击损害可能导致耐磨内衬元件脱落。而且，双头螺栓也可能在拆卸内衬元件期间被损坏。

发明内容

本发明之目的在于以单独方式或者以任何组合方式来缓解、减轻或消除现有技术中的一个或多个上述缺陷和缺点，并至少解决上文提及的问题。

根据本发明的第一方面，通过一种在重型机械中使用的、用于将内衬元件紧固到诸如拖运卡车车体(haul truck body，托运卡车本体)之类的车体钢板的表面的方法，全部或至少部分地实现(通过以下对多个实施例的描述而将变得明显的)这些和其它之目的和/或优点，该内衬元件具有限定安装孔的至少一个紧固部。该方法包括：将内衬元件置于该表面上，该表面具有铆接螺母，该铆接螺母中容纳一铆接头；以及将具有螺栓头的螺栓***并紧固到铆接螺母中，以便将内衬元件的至少一个紧固部压靠在车体钢板的表面。

通过使用铆接螺母，内衬元件的安装和更换过程变得更加有效率。例如，可以从该过程中完全地消除焊接阶段。

另一个优点在于，在拆卸期间用于紧固内衬元件的螺栓不会被损坏，且由此可以在更换内衬元件时被再利用。

新的紧固方法的进一步优点在于可以减小内衬元件的高度，因为紧固部件从内衬元件的底部突伸出的总距离减小了。

再一个优点在于，现在可以避免维修人员从车体钢板的下侧来进行任何工作。

铆接螺母可被布置在车体钢板的表面中，使得当内衬元件被置于车体钢板的表面上时，铆接头将延伸超出内衬元件的紧固部的安装孔。

该方法还可包括：首先将具有铆接头的铆接螺母***到车体钢板的通孔中，使得铆接头接合该表面；以及压紧铆接螺母以便附接到车体钢板。

该方法还可包括：将垫圈置于内衬元件的紧固部上，使铆接螺母被容纳在垫圈的中心开口中。该垫圈可以是旋转锁紧垫圈，而该中心开口可被成形及配置为在旋转锁定接合(状态)中容纳铆接头。

该方法还可包括：将一工具接合在垫圈的至少一个工具接合部中，以便在紧固该螺栓的过程中防止垫圈旋转并进而防止铆接螺母旋转。优选地，该方法还可包括：在与螺栓的纵向平行的方向上将该工具接合在工具接合部中。

在将螺栓***并紧固到铆接螺母中之前，该方法还可包括：将紧固垫圈置于螺栓头与紧固部之间，用以将力从螺栓头轴向地传递到紧固部。

根据本发明的第二方面，通过一种在重型机械中使用的、用于将内衬元件紧固到诸如拖运卡车车体之类的车体钢板的表面的紧固装置，全部或至少部分地实现上述和其它目的。该紧固装置包括：铆接螺母，具有铆接头和内螺纹，该铆接螺母被配置为***到车体钢板的通孔中而使得铆接头接合该表面，以及被配置为随后被压紧以附接到该车体钢板；旋转锁紧垫圈，其具有中心开口，该中心开口被成形及配置为在旋转锁定接合中容纳该铆接头；以及紧固螺栓，其被配置为与铆接螺母的内螺纹接合，并且该紧固螺栓具有螺栓头，该螺栓头被配置为将旋转锁紧垫圈压向车体钢板的表面。旋转锁紧垫圈还可包括至少一个工具接合部，该工具接合部被配置为，在将内衬元件紧固于旋转锁紧垫圈与表面之间的过程中，该工具接合部与一工具接合，以防止垫圈旋转，进而防止铆接螺母旋转。

紧固装置还可包括紧固垫圈，该紧固垫圈布置在螺栓头与内衬元件的紧固部之间，用以将力从螺栓头轴向地传递到内衬元件的紧固部。

紧固垫圈可被布置在螺栓头与旋转锁紧垫圈之间。

铆接头可以呈非圆形。

旋转锁紧垫圈的中心开口的形状可与铆接头的形状相对应。

工具接合部可包括至少一个凹槽。工具接合部优选地在与螺栓的纵向方向平行的方向上可通达(assessible，可及达)，使得能够从上方将工具施加到垫圈的工具接合部。

根据本发明的第三方面，借助一种组件，全部地或至少部分地实现上述和其它目的，该组件包括：车体钢板；内衬，其包括多个内衬元件，这些内衬元件旨在用作在车体钢板上承受磨损的表面，各内衬元件具有朝向外的表面以供块状或颗粒状物料(诸如碎矿石和碎石料)在其上移动，并且具有面向车体钢板的、朝向内的表面；以及根据本发明第二方面的、用于将内衬元件紧固到车体钢板的表面的紧固装置。

各内衬元件可以包括橡胶内衬和钢加强板。

钢加强板可以被至少部分地模制到橡胶内衬中。

各内衬元件可以包括形成在钢加强板中的至少一个紧固部。

紧固部可以限定安装孔，紧固装置的铆接螺母被配置为***该安装孔。

各内衬元件可以包括位于橡胶内衬中的至少一个开口，以便通达所述钢加强板的紧固部。

根据本发明的第四方面，通过具有拖运卡车车体的卡车，全部或至少部分地实现上述和其它目的，其中该拖运卡车车体包括根据本发明第三方面的组件。

根据本发明的第五方面，通过与根据本发明第一方面的方法和/或根据本发明第二方面的紧固装置相关联地使用的操作工具(handling tool，处理工具)，全部或至少部分地实现上述和其它目的。

本发明的第二到第五方面的效果和特征很大程度上类似于以上与本发明构思的第一方面相关联描述的那些效果和特征。所述的与本发明第一方面相关的实施例与本发明的其它方面在很大程度上是兼容的。

本发明的其它目的、特征和优点将从下面的详细公开、随附的权利要求书以及附图而变得明显。应注意的是，本发明涉及特征的所有可能的组合。

一般而言，除非本文另外明确定义，应根据本技术领域中的普通含义来解释权利要求中使用的所有术语。除非另有明确说明，所有提及的“一/一个/该‘元件、装置、部件、手段、步骤等’”应被开放式地理解为指的是元件、装置、部件、手段、步骤等的至少一个的情况。

如在此所使用的，术语“包括”和该术语的变型并非旨在排除其它添加物、部件、整数或步骤。

附图说明

通过下文参照附图对本发明实施例的说明性及非限制性的详细描述，将更好地理解本发明的上述及另外之目的、特征和优点，其中相同的附图标记将用于相似的元件，在图中：

图1A和图1B是根据本发明第二方面的紧固装置的示例性实施例的立体图。

图2A至图2C是根据本发明第三方面的组件的示例性实施例的立体图。

图3A至图3H是根据本发明第一方面、在重型机械中使用的用于将内衬元件紧固到车体钢板表面的方法的示例性实施例中的多个步骤的立体图。

图4A是根据本发明第四方面的配设有拖运卡车车体的卡车的立体图。

图4B是拖运卡车车体的另一个示例性实施例的立体图。

具体实施方式

图1A和图1B示出了根据一个示例性实施例的用于重型机械中的紧固装置1，该紧固装置1用于将内衬元件2紧固到车体钢板4(诸如拖运卡车车体5)的表面3。

紧固装置1包括铆接螺母6，其具有铆接头7和内螺纹。铆接螺母6被配置为***车体钢板4的通孔8中，使得铆接头7接合车体钢板4的表面3，并且该铆接螺母被配置为在此后被压紧，以便附接到车体钢板4。

紧固装置1还包括旋转锁紧垫圈9，其具有：中心开口10，该中心开口被成形及配置为在旋转锁定接合中容纳铆接头7；以及紧固螺栓11，其被配置为接合铆接螺母6的内螺纹，并且其具有螺栓头12，该螺栓头被配置为用以将旋转锁紧垫圈9压向车体钢板4的表面3。旋转锁紧垫圈9的中心开口10的形状与非圆形的铆接头7的形状对应。

旋转锁紧垫圈9具有工具接合部13，该工具接合部被配置为，在将内衬元件2紧固在旋转锁紧垫圈9与表面3之间的过程中，该工具接合部能接合一工具14，用以防止旋转锁紧垫圈9旋转，进而防止铆接螺母6旋转。

在该实施例中，紧固装置1还包括紧固垫圈15，该紧固垫圈被布置在螺栓头12与内衬元件2的紧固部16之间，用以将力从螺栓头12轴向地传递到内衬元件2的紧固部16。紧固垫圈15被布置在螺栓头12与旋转锁紧垫圈9之间。

如在图1B中所示，紧固部16和旋转锁紧垫圈9的总高度h₁超过了铆接头7的突出到车体钢板4上方的高度h₂。这确保了力从螺栓头12的轴向传递是被内衬元件2的紧固部16接收(该紧固部由此被压靠于车体钢板4的表面3)、而不是被突出到车体钢板4上方的铆接头7接收。

图2A至图2C示出了根据本发明的一个示例性实施例的组件17。组件17包括车体钢板4和内衬18，该内衬具有多个内衬元件2，这些内衬元件旨在被用于车体钢板4上承受磨损的表面3。组件17还包括用于将内衬元件2紧固到车体钢板4的表面3的多个紧固装置1。

各内衬元件2具有：朝向外的表面，以供块状或颗粒状物料(诸如碎矿石和碎石料)在其上移动；以及朝向内的表面，其面向车体钢板4。

各内衬元件2还包括橡胶内衬19和钢加强板20。钢加强板20被附接到橡胶内衬19或至少部分地被模制到橡胶内衬19中，并且钢加强板包括紧固部16。该紧固部16限定了安装孔21，紧固装置1的铆接螺母6被配置为***该安装孔。各内衬元件2还包括位于橡胶内衬19中的开口22，用以通达钢加强板20的紧固部16。

在图2C中示出了橡胶内衬19中的开口22具有比加强板20的紧固部16中的安装孔21的直径d₂更大的直径d₁。这是必须的，以便在将内衬元件2附接到车体钢板4期间，当将螺栓11紧固到铆接螺母6中时，能够借助工具14到达旋转锁紧垫圈9。当然，车体钢板4的通孔8具有最小的直径d₃，以便配合与车体钢板4的表面3接合的铆接螺母6。

在图2C中还标示出了从紧固螺栓11的螺栓头12的顶部到橡胶内衬19的顶部的高度h₃。高度h₃表示的是在物料撞击到内衬元件21上时紧固装置1的安全距离。紧固装置1是比将内衬元件2紧固到车体钢板4的传统方法更为紧凑的方案。这使得可以减小橡胶内衬19的整体高度，同时仍保持相同的安全距离h₃。结果，内衬元件2的重量也减轻了。

图3A至图3H示出了一种用于重型机械中的方法的一示例性实施例，该方法用于(当内衬元件2具有限定安装孔21的至少一个紧固部16时)将内衬元件2紧固到车体钢板4的表面3。

首先，应注意的是，目前基本上具有两种不同的使用该紧固方法的情形，即内衬元件2的初始紧固(制造)或维护(更换)。

当在第一时间(例如在制造过程期间)使用该方法将内衬元件2紧固到车体钢板4的表面3时，需要(以适当的顺序)包括以下步骤：将具有铆接头7的铆接螺母6***到车体钢板4的通孔8中，使得铆接头7接合表面3(图3A)；将铆接螺母6压紧以附接到车体钢板4(图3B)；将内衬元件2置于表面3上，该表面具有容纳于其中且延伸超出安装孔21外的铆接头7(图3C)；以及将具有螺栓头12的螺栓11***并紧固到铆接螺母6中，以便将内衬元件2的紧固部16压靠于所述车体钢板4的表面3(图3F和图3G)。

在图3A至图3H中所公开的实施例中，该方法还包括，将旋转锁紧垫圈9置于所述内衬元件2的紧固部16上，铆接螺母6被容纳在旋转锁紧垫圈9的中心开口10中(图3D)。在此，该中心开口10被成形及配置为在旋转锁定接合(方式)中容纳铆接头7。

此后，工具14能被接合到旋转锁紧垫圈9的工具接合部14中，用以在紧固所述螺栓11期间(图3E)防止旋转锁紧垫圈9旋转，进而防止铆接螺母6旋转。由于在这种开口中可用空间的量是有限的，垫圈的工具接合部从上方进入是有利的，亦即，工具能够简单地被推送到垫圈上而进入防止旋转接合的状态。

在将螺栓11***并紧固到铆接螺母6中之前，紧固垫圈15被置于螺栓头12与紧固部16之间(具体而言，在螺栓头12与旋转锁紧垫圈9之间)，以便将力从螺栓头12轴向地传递到紧固部16(图3D)。

当在进行更换时(例如在维护过程期间)使用该方法将内衬元件2紧固到车体钢板4的表面3时，采用以下步骤可能足矣：将内衬元件2置于表面3上(图3C)；以及将具有螺栓头12的螺栓11***并紧固到铆接螺母6中，以便将内衬元件2的紧固部16压靠于车体钢板4的表面3(图3F和图3G)。当然，在内衬元件2的更换期间，其他的步骤(如前文所述)也可能是合适的。

图4A示出了一具有拖运卡车车体5的卡车23，该拖运卡车车体包括如上文所述的组件17。

在图4B中，示出了拖运卡车车体5的另一个实施例。

应理解的是，本发明中的其它变型是可以预期的，并且在有些情况下，可以采用本发明的一些特征，而无需相应地使用本发明的其它特征。因此，随附的权利要求书被以与本发明的范围一致的方式加以宽泛的解释是合适的。

例如，应注意的是，不必使用紧固装置1将所有的内衬元件2都紧固到车体钢板4上。一些内衬元件2，例如处于侧壁上的内衬元件2可以使用传统的紧固方法(诸如焊接双头螺栓)进行紧固。

当然，紧固装置1和组件17的部件的数量、尺寸和形状在不脱离本发明范围的情况下均可以任何适当的方式加以变化。