CN1615206A - 用于岩石钻头的刀头的研磨件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种连接到驱动连接件(3)的研磨件(2)，用于形成研磨杯，用于研磨硬质合金嵌件或钻头(冲击或旋转)的工作头、隧道掘进机(TBM)刀具和升孔机(RBM)刀具，将它们完全恢复到其原始外形，所述研磨件具有：(a)具有顶面(8)和底面(9)的研磨部分(4)，在所述研磨部分的底面中形成的位于中心的上凸凹陷(7)具有被研磨的所需外形；(b)与所述研磨部分的顶面相邻的支撑部分；以及(c)将研磨件连接到单独驱动连接件的机构(13)，其特征在于研磨件在磨损后可以从驱动连接件上卸下。

Description

用于岩石钻头的刀头的研磨件

技术领域

本发明涉及改进用作研磨硬质合金嵌件的研磨杯或钻头(冲击或旋转)的工作头、隧道掘进机(TBM，tunnel boring machine)刀具、升孔机(RBM，raised bore machine)刀具的装置，并且更具体地，但不是排它的，用于研磨外头或刀具的碳化钨切削齿或刀头。

背景技术

在钻探工作中，钻头或刀具上的切削齿(刀头)在连续使用后变平(磨损)。钻头或刀具的日常维护是通过重新研磨(磨快)刀头使它们恢复到其原有的轮廓，这延长了钻头/刀具的寿命，加速了钻探并减小了钻探成本。当刀头的磨损达到刀头直径的最佳1/3到最大1/2时，需要进行重新研磨。

对于研磨刀头、钻头/刀具，不同类型的手动或半自动研磨机是公知的(参见，例如，美国专利5193312，5070654)。在传统类型的机械中，具有所需外形的研磨杯以高速旋转，通常是15000到25000RPM，研磨碳化物刀头和钻头/刀具包围刀头底部的表面，使刀头完全恢复到其原有的外形，以便高效地钻探。

传统上，研磨杯包括具有顶和底表面的圆柱主体。底面或工作面包括金刚石/金属胎体，具有中心上凸的凹陷，凹陷具有被研磨刀头所需的外形。凹陷周围的边缘，例如通过斜切，可以适合于从刀头底部周围的钻头表面上去除钢。

水和/或空气，以及可以选择某些形式的切削油，在研磨过程中供应到研磨表面，用于冲洗和冷却刀头表面。

研磨杯具有不同的尺寸和外形，以便匹配钻头或刀具上的刀头的标准尺寸和外形。通常，刀头直径从6mm变化到26mm。

将研磨杯连接和在研磨机上有几种不同的方法。传统上，将研磨杯夹持在研磨机上是将研磨杯顶面上突出的垂直中空柄插入可拆卸地安装工具的夹头中。为了将研磨杯插入夹头中，保持在夹头中以及从夹头中卸下，需要特殊的工具，例如夹头搬手、螺母和套爪。

为了避免对夹头搬手等的需求，开发了在研磨杯上使用台肩驱动。研磨机中空驱动轴自由端上的径向延伸的凹槽，与研磨杯顶面附近的台肩或凸轮机构共同作用。研磨杯的柄插入中空驱动轴中，并可以通过一个或多个O形圈保持在其位置上，O形圈或者位于驱动轴内壁的槽中，或者位于研磨杯的柄上。参见，例如，瑞典专利B460584和美国专利5527206。

台肩驱动的另外例子参见，例如，加拿大专利2136998。将研磨杯的柄的自由端加工，用于在柄上形成平的驱动表面，柄插入输出驱动轴的通道中的对应驱动部分中，而此输出驱动轴是用于插入柄的。研磨杯保持在其位置上是通过弹性偏压套管，弹性偏压套管将装在输出驱动轴的壁中的球压入到研磨杯的柄的环形槽中。

其它的创新参见美国专利5639273和美国专利5727994。在这些专利中，垂直柄被替换成中心具有空腔，空腔位于研磨杯顶面中。空腔的形状和尺寸允许研磨机的输出驱动轴插入空腔中。

某些制造商为了提供与其它制造商的研磨机兼容的研磨杯，提供了将他们的研磨杯连接到竞争者研磨机的输出驱动轴的适配器。

尽管存在将研磨杯连接到研磨机的输出驱动轴的方法，但重要的是优化研磨杯的工作稳定性。缺乏工作稳定性常常造成研磨过程中的振动和共振。振动和/或共振也直接造成研磨设备所有运动零件的磨损率增大，例如轴承、接头等，并可能干扰研磨设备的工作控制电路内的设定。另外，缺乏工作稳定性造成输出驱动轴(转子)和研磨杯的所有关键驱动/接触表面的磨损增大，这些表面在运行过程中为研磨杯和/或适配器与电机之间提供一致的和恰当的对齐。工作不稳定以及相关的振动和/或共振，是破坏研磨杯研磨部分中的优选空腔内建外形的主要因素。这直接造成破坏恢复的刀头的外形。净作用是根本上损失所用钻头或刀具的理想综合钻进性能。

传统上，研磨杯的制造首先是通过机加工、铸造、锻造等形成主体部分的坯料。所需要的是，加工不同的坯料用于每种尺寸的被研磨刀头以及用于将研磨杯装到研磨机的不同方法。这导致制造成本高，以及制造用于覆盖尺寸、形状和连接方法所有范围的研磨杯的零件的大量库存。接着，将坯料压入含有热金刚石/金属混合物的模具中。坯料的底面被加热并结合到金刚石/金属胎体上。将金刚石/金属胎体加热并结合到坯料上的几种方法是公知的。另外，可以将金刚石/金属胎体形成研磨部分，接着可以通过热配合和/或使用粘结剂或焊料结合到坯料上。

发明内容

本发明的一个目的是使零件标准化，而不管被研磨的刀头尺寸或连接方法如何，从而减小制造成本。根据本发明，标准化零件可以以非常大的数量生产，并且用于组装研磨杯。

本发明的另一个目的是提供标准化研磨件，用于被研磨的每种尺寸和形状的刀头，所述标准化研磨件可以定制地连接到不同的或重复使用的驱动装置上。

本发明的再一个目的是减小对工作稳定性的负面影响，减小驱动和/或接触区中的驱动/接触表面的磨损/破坏、材料的磨损/破坏和/或变形，以及研磨设备其它可能相关的磨损/破坏，而这些是由振动和/或共振引起。

本发明的又一个目的是提高工作稳定性，这是通过优化/协调转子和研磨杯，或者研磨杯和适配器，或者适配器和转子之间在运行过程中传递的力，包括扭转(旋转)力、轴向(进给)力和径向(改变边缘载荷)力。

本发明的又一个目的是优化研磨件与驱动连接件之间的定位。

因此，本发明提供一种连接到驱动连接件的研磨件，用于研磨硬质合金嵌件或钻头(冲击或旋转)的工作头、隧道掘进机(TBM)刀具和升孔机(RBM)刀具，将它们完全恢复到其原始外形。所述研磨件具有：

(a)具有顶和底表面的研磨部分，在所述研磨部分的底面中形成的位于中心的上凸凹陷具有被研磨的所需外形；

(b)与所述研磨部分的顶面相邻的支撑部分；以及

(c)将研磨件连接到驱动连接件的机构，其中研磨件在磨损后可以从驱动连接件上卸下。

在优选实施例中，将研磨件连接到驱动连接件的机构包括纵向延伸的短柱，所述短柱适于插入所述驱动连接件的相应凹陷中。

在另一个方面，本发明提供一种驱动连接件，所述驱动连接件具有适于连接研磨件的第一部分以及适于可拆卸地连接研磨机的输出驱动轴的第二部分。第二部分包括驱动部分和支撑部分，并且优选地具有配合表面，所述配合表面的尺寸和形状完全匹配研磨机的输出驱动轴的接触区，或者将所述驱动连接件连接到研磨机的输出驱动轴的任何适配器的接触区。

下面将描述本发明的其它特征，或者从下面的详细描述中，本发明的其它特征将变得清楚。

附图说明

为了更清楚地理解本发明，下面将参考附图，以例证的形式详细地描述本发明的优选实施例。在附图中：

图1是根据本发明的研磨件和利用台肩驱动的驱动连接件的一个实施例的侧视图，其中部分剖开；

图2是根据本发明的研磨件和利用六角驱动的另一个驱动连接件的一个实施例的侧视图，其中部分剖开。

具体实施方式

图1表示的本发明具有利用台肩驱动的研磨杯，但也可以应用于研磨杯上的其它类型驱动装置。

参看图1，根据本发明的研磨杯的一个实施例，一般地表示为1。研磨杯1是为了应用于一种研磨机，这种研磨机的类型是在研磨机的输出驱动轴的自由端具有径向延伸槽的槽，从而与研磨杯顶面附近的台肩或凸轮机构协同工作，这种机构如美国专利5527206中描述的。

研磨杯1由两个明显不同的零件构成：研磨件2和驱动连接件3。研磨件2具有研磨部分4，研磨部分4由能够研磨硬质合金嵌件刀头的材料制成。在优选的实施例中，研磨部分4由金属和金刚石混合物制成。研磨部分4的底面6的周边边缘5，优选的是倾斜的，以便于在研磨过程中从刀头底部周围的钻头表面上去除钢。在研磨过程中或者在此之前或者在此之后，从刀头底部周围的钻头表面上去除钢的其它方法是公知的，包括使用单独的工具达到此目的，在周边使用磨擦花键或拉刀痕迹或者改变周边边缘的角度。处于中心的上凸凹陷7形成在底面6上，具有用于研磨刀头所需的尺寸和外形。

优选地，与研磨部分4的顶面8相结合并与之邻近的是支撑部分9，其底面10结合在研磨部分4的顶面8上。将研磨部分4的金刚石/金属胎体加热并结合到支撑部分9上的几种方法是公知的。支撑部分9包括金属部分11，它是机加工的、锻造的或铸造的。支撑部分9的金属部分11可以在其装到金刚石/金属研磨部分4上之前或之后进行加工。虽然部分11在优选的实施例中是由金属制成的，但本发明可以包括使用非金属材料或非金属材料与金属材料的复合材料形成支撑部分9和部分11。优选的工序在可能的程度上是在结合研磨部分4之前预加工支撑部分9。另外，研磨部分4和支撑部分9可以同时形成。在任何的情况下，某些形式的加热后的加工是需要的，用于清洁的目的。清洁加热后的外表面是通过将研磨部分4夹持在车床的卡盘中，并接着车去需要去掉的相关表面。此时，也可以车去适合去掉的多余材料。加热后的加工用于去除“飞边”以及其它的胎体材料，这些是在加热/压制过程中从模具中溢出的。支撑部分9的金属部分11的厚度T应该足以为研磨部分4提供结构支撑。

将研磨件2连接到驱动连接件3的机构13位于支撑部分9的顶部边缘14上。将研磨件2连接到驱动连接件3的机构13，可以是与支撑部分9整体形成的，并且加工成所需的结构，或者是单独铸造的并装到支撑部分9上。在图1所示的实施例中，通过将周边表面15到其顶部边缘14加工成基本对应于研磨部分4的顶面8的外形，支撑部分9的直径相对于研磨部分4的尺寸是优化的，用于减小研磨件2的质量。

在图1所示的实施例中，将研磨件2连接到驱动连接件3的机构13，包括基本圆柱形部分16，其底部边缘17连接和/或装在支撑部分9的顶部边缘14。圆柱短柱18位于圆柱部分16的顶部边缘19的中心。短柱18是用于插入驱动连接件3的相应空腔中，其方式是(1)将防止研磨件2相对于驱动连接件3自由地转动或旋转；(2)将承受使用研磨杯有关的轴向、径向、扭转和进给力；(3)选择性地允许拆下研磨部分4磨损的研磨件2，并更换新的研磨件，从而允许驱动连接件的重复使用。在图示的优选实施例中，短柱18压配合到驱动连接件中。另外，驱动连接件上的短柱可以插入研磨件中相应的空腔中。其它可能的连接方法的一些例子是锥形配合、螺纹连接、粘接、钎焊、摩擦焊和销连接。

通道20穿过研磨件2连接到研磨部分4的一个或多个出口21，允许冷却剂，优选的是水，选择性地混入切削油或水/气雾，在研磨过程中供给到刀头表面。冷却剂防止研磨过程中产生过多的热，并且冲洗研磨过程中去除的刀头表面材料。另外，穿过支撑部分9和机构13的通道20的直径可以扩大，用于减小研磨部分的质量。

在本发明中，无论连接研磨杯与研磨机的输出驱动轴的方法如何，用于任何特殊尺寸和形状的上凸凹陷7的研磨件2是相同的。零件的标准化将减小制造成本以及所需的库存数量。

在图1所示实施例中，驱动连接件3表示为一个单独的零件，通过上述公知驱动方法中的一个方法，用于连接到研磨机的输出驱动轴。图1中的驱动连接件具有适于连接到研磨件2的第一部分22，以及适于可拆卸地连接到研磨机的输出驱动轴的第二部分23。在图示实施例的第一部分22中，第一部分22的外壁24，在图示的实施例中基本是圆柱形，但可以是其它形状，围成一个凹孔25，适于接收研磨件2的短柱18。短柱18适于插入凹孔25中，从而研磨件2不能相对于驱动连接件3转动或旋转。外壁24的底部26的尺寸和形状，适于配合研磨件2上的机构13的圆柱部分16的顶部边缘19。虽然短柱18和凹孔25在图中表示为截面是圆形的，但其它形状也是可以的，例如椭圆形、卵形、方形、矩形、六边形等等。如同上面提及的，使驱动连接件上的短柱插入研磨件上的凹孔，也在本发明的范围内。

驱动连接件的第二部分23与第一部分的外壁24的顶部27集成在一起。第二部分23的结构根据研磨杯想要安装的研磨机的驱动系统而改变，无论使用的驱动系统如何，一般地，第二部分23将具有驱动部分和支撑部分。在图1中，想要与驱动连接件3协同工作的驱动系统是台肩驱动系统。在图示实施例的驱动部分中，一般表示为28，凸轮机构或台肩29位于第一部分22的外壁24的顶部27。凸轮或台肩29的尺寸，与研磨机输出驱动轴的自由端上的径向延伸槽配合。凸轮29具有上表面30，平行侧壁31和端壁32。支撑部分，一般表示为33，包括中空垂直的垂直柄34，位于凸轮29的上表面30的中心。中空柄34用于插入研磨机输出轴的相应轴向凹孔中。保持机构35是与垂直柄34一起提供的，用于在使用过程中将研磨杯固定在研磨机的输出轴上。在图1所示的优选实施例中，保持机构35是位于柄34上的一个或多个槽37中的一个或多个O形圈36。可选择的是，保持机构也可以位于输出驱动轴上，或者同时在研磨杯和驱动轴上的组合，它们独立工作或者协同工作。

在图示的实施例中，驱动部分28适于优化驱动连接件3的配合面(凸轮29的上表面30和侧壁31)与研磨机的输出驱动轴的相应配合表面之间的接触，用于减小振动，从而减小由于振动和/或共振造成的转子磨损，以及研磨设备其它可能的相关磨损，并且通过优化和协调运行过程中转子与研磨杯之间传递的力，包括扭转(旋转)力、轴向(进给)力和径向(改变边缘载荷)力，以及减小对工作稳定性的负面影响，减小驱动和/或接触区中的驱动/接触表面的磨损/破坏、材料的磨损/破坏和/或变形。

在图示的实施例中，凸轮机构或台肩29的尺寸和形状，使所述凸轮或台肩的配合表面得到优化，并与研磨机输出轴上的槽的相应配合表面匹配。另外，优选地，凸轮或台肩29的长度、宽度和深度，与研磨机输出驱动轴的自由端的径向延伸槽完全相同。这优化驱动轴上的槽的壁与凸轮29的上表面30和侧壁32之间的接触区，导致振动和转子磨损减小，以及减小振动和/或共振造成的研磨设备的其它可能的相关磨损。通过优化和协调运行过程中转子与研磨杯之间传递的力，包括扭转(旋转)力、轴向(进给)力和径向(改变边缘载荷)力，减小振动还提高工作稳定性，减小驱动和/或接触区中的驱动/接触表面的磨损/破坏、材料的磨损/破坏和/或变形。另外，彻底减小振动和/或共振，使研磨部分的空腔的优选内建外形的破坏减小到最低程度。

为了优化和协调不同载荷，如扭转载荷，并使工作载荷，如径向和轴向载荷，在研磨杯的不同尺寸和外形的范围内，凸轮或台肩的尺寸，可以与输出驱动轴自由端的径向延伸槽不同，或者如果使用适配器，与适配器尺寸不同。

上述提及的、优化驱动轴和研磨杯之间的接触面积并且标准化零件的方法，无论在哪里实施，不管被研磨的刀头的尺寸如何，将减小制造成本。另外，这导致振动小，从而减小转子磨损，以及减小振动和/或共振造成的研磨设备的其它可能的相关磨损。并通过优化和协调运行过程中转子与研磨杯之间传递的力，包括扭转(旋转)力、轴向(进给)力和径向(改变边缘载荷)力，减小对工作稳定性的负面影响，减小驱动和/或接触区中的驱动/接触表面的磨损/破坏、材料的磨损/破坏和/或变形。另外，将研磨部分的空腔的优选内建外形的破坏减小到最低程度。考虑到研磨杯的尺寸，选择的驱动机构，制造成本，建造用的材料，产品识别所需的区域以及必需的结构强度和/或支撑本发明的实施。

用于达到进一步标准化，简化制造，降低成本和库存最小化的另外制造方法，在本发明的范围内。当前与一个或多个零件或制造过程不兼容的另外的材料(金属的和非金属的，或者二者的复合)和过程可以使用。例如，黄铜通常不兼容很多形式的烧结等等，因为它不能吸收在研磨部分的金刚石胎体内产生好的结合所需的热量。用黄铜制作单独的驱动连接件并连接研磨件，后加热，将使之成为可能。对于加工完的研磨杯，热处理驱动连接件将是不可行的，但对于可重复使用的，使用者可以在操作上获益以及节省成本。非金属材料，如塑料，聚合物或弹性体材料以及类似的材料，可以应用于研磨件与驱动连接件和/或驱动连接件与输出驱动轴或适配器之间的配对表面。可以选择非金属材料，用于提供耐磨性，提供抗振性，或者当存在灰尘时允许配对表面更加宽松，潜在地减小了配对部分内的问题。同样地，研磨件和驱动连接件的零件，可以由金属或非金属材料或二者的复合材料制作，以便满足使用其它的制造方法，如注射成形、铸造、粉末冶金等，使一些零件处于较低成本。

由于根据本发明标准化的驱动连接件可以批量生产，高精度、低成本等优点，通过可以用于制造这种零件的加工设备的分类，是可能实现的。通过制造更高精度的标准化驱动连接件，因为很少溢出等因素，将导致更好的动平衡等等。根据本发明，任何其它能标准化的零件，可以较大规模地制造，接着用于组装研磨杯。

图2表示研磨杯300，是由两个零件形成的：研磨件和驱动连接件，驱动连接件利用美国专利5727994中描述的六角驱动系统连接到研磨机。研磨件2与图1所述的相同。驱动连接件在图2所示的实施例中一般表示为303，具有适于连接研磨件2的第一部分322以及适于可拆卸地连接研磨机的输出驱动轴的第二部分323。在图示实施例的第一部分322中，第一部分322的外壁324围成一个凹孔325，适于接收研磨件2的短柱18。短柱18适于插入凹孔325中，从而研磨件2不能相对于驱动连接件303转动或旋转。外壁324的底部326的尺寸和形状，适于配合研磨件2上的机构13的圆柱部分16的顶部边缘19。另外，驱动连接件的短柱可以插入硬座件的相应空腔中。其它可能的连接方法是锥形配合、螺纹连接、粘接、钎焊、摩擦焊和销连接。

驱动连接件303的第二部分323与第一部分的外壁324的顶部327集成在一起。第二部分323的结构根据研磨杯想要安装的研磨机的驱动系统而改变。无论使用的驱动系统如何，一般地，第二部分323将具有驱动部分和支撑部分。在图2中，如上所述，想要与驱动连接件303协同工作的驱动系统是六角驱动系统。在图示实施例的驱动部分中，一般表示为328，是用于与研磨机的输出轴协同工作。在图2所示的实施例中，第二部分323具有外壁304，外壁304围成处于中心的空腔315，空腔315在外壁304的顶部305是开口的。空腔315的形状和尺寸，在研磨工作期间允许驱动连接件303可拆卸地连接到研磨机的输出驱动轴上并且旋转。输出驱动轴的末端部分适于插入相应尺寸的、处于中心的空腔315。输出驱动轴适于驱动地配合空腔315。在图示的优选实施例中，第二部分323的空腔315的顶部316适于围成驱动部分328。在图示的实施例中，驱动部分328加工成六角形截面，对应于研磨机输出轴的相应驱动部分的形状。驱动部分328可以利用机加工以外其它方法形成。为了支撑研磨杯并将振动在研磨杯上产生的轴向边缘载荷减小到最低程度，输出驱动轴的自由端适于自由地插入驱动连接件303的第二部分323中的空腔315的底部317。在图示的实施例中，输出驱动轴的自由端和空腔315的底部317都是圆形截面，其直径略小于六角驱动部分328。其它的结构也是可以的，例如，空腔的支撑部分可以在位于空腔底部的驱动部分上方，或者驱动部分可以位于两个支撑部分的中间。

保持机构可以位于输出驱动轴上，或者在空腔315中，或者二者的组合，用于可拆卸地保持研磨杯，从而研磨杯在使用过程中不会飞掉，但使用之后仍可以容易地拆卸或更换。如上所述，将驱动连接件连接和保持在输出驱动轴上的特殊机构可以改变，以便匹配先前技术中公知的任何存在的驱动系统，或者匹配开发的任何新标准化的或定制的驱动系统。例如，在图2所示的实施例中，在空腔315的壁319中有槽318，其中装有O形圈320。O形圈320与输出驱动轴的外表面协同工作，在使用过程中帮助将研磨杯保持在其位置上，并且减小振动和共振。输出驱动轴上的另外O形圈与空腔315的底部317的壁319和O形圈320协同工作，在使用过程中将研磨杯保持在其位置上。这些槽和O形圈是配合点，其作用是优化适配器与输出驱动轴之间的载荷传递。

在图示的实施例中，驱动连接件303适于优化配合或研磨杯驱动部分328的驱动表面与输出驱动轴的相应接触表面，用以减小振动，从而减小转子磨损，以及振动和/或共振引起的研磨设备的其它可能的相关磨损，并通过优化和协调运行过程中转子与研磨杯之间传递的力，包括扭转(旋转)力、轴向(进给)力和径向(改变边缘载荷)力，提高工作稳定性。通过优化和协调运行过程中转子与研磨杯之间传递的力，包括扭转(旋转)力、轴向(进给)力和径向(改变边缘载荷)力，减小振动也提高工作稳定性，减小驱动和/或接触区中的驱动/接触表面的磨损/破坏、材料的磨损/破坏和/或变形。另外，明显减小振动和/或共振，将研磨部分的空腔的优选内建外形的破坏减小到最低程度。

为了通过优化和协调运行过程中转子与研磨杯之间传递的力，包括扭转(旋转)力、轴向(进给)力和径向(改变边缘载荷)力，进一步减小振动并提高工作稳定性，减小驱动和/或接触区中的驱动/接触表面的磨损/破坏、材料的磨损/破坏和/或变形，也可以使用重量较轻的材料，例如金属或非金属材料，用于研磨件或驱动连接件，或用于形成部分驱动机构或保持机构。非金属材料，如塑料、聚合物或弹性材料以及类似的材料，可以用于驱动件与驱动连接件和/或驱动连接件与输出驱动轴或适配器之间的配对表面。可以选择非金属材料，用于提供耐磨性，提供抗振性，或者当存在灰尘时允许配对表面更加宽松，潜在地减小了配对部分内的问题。同样地，研磨件和驱动连接件的零件，可以由金属或非金属材料或二者的复合材料制作，以便满足使用其它的制造方法，如注射成形、铸造、粉末冶金等，使一些零件处于较低成本。

本发明的研磨杯，通过标准化零件以及减小现存的库存，用于减小制造成本。但是本发明还具有很多的特征，这表现在：(1)优化驱动装置的驱动表面，防止不均匀磨损并进一步减小振动，优化研磨杯驱动装置的驱动和/或接触表面以及相应的研磨机转子/适配器的驱动和/或接触表面，防止不均匀磨损并进一步减小振动；(2)减小驱动和/或接触区的磨损/破坏和/或材料变形；(3)通过优化和协调运行过程中转子与研磨杯之间传递的力，包括扭转(旋转)力、轴向(进给)力和径向(改变边缘载荷)力，提高工作稳定性；(4)当研磨杯和转子配合时，使操作者触及尖锐和/或突出特征的机会减小到最低程度；(5)使所有接触表面成流线型/协调，包括研磨杯与转子/适配器之间过渡点的组合外部几何形状；以及(6)通过减小研磨杯的外部和内部外形以及/或者使用重量较轻的材料，减小研磨杯的质量。

虽然已经图示和描述了本发明的优选实施例和某些可能的修改，但本领域的一般技术人员应该清楚的是，本发明允许结构和细节的进一步修改。例如，研磨杯可以包括适配器，用于将一种驱动系统的研磨杯连接到不同驱动系统的输出驱动轴上。作为另一种形成研磨杯，用于使用公知的驱动系统装在输出驱动轴上的方法，驱动连接件可以是与输出驱动轴独立的部分。通过可以提供零件之间恰当对齐的螺纹或其它适合的可拆卸连接，驱动连接件可以直接连接到输出驱动轴。

应该理解的是，上面有关优选实施例的描述仅仅是作为例子。很多本发明的变化对于本领域的技术人员是显而易见的，这些明显的变化，无论是否这在里描述过，都落在所述的和权利要求限定的本发明范围内。

Claims (22)

1.一种连接到驱动连接件的研磨件，用于研磨硬质合金嵌件或钻头(冲击或旋转)的工作头、隧道掘进机刀具和升孔机刀具，将它们完全恢复到其原始外形，所述研磨件具有：(a)具有顶和底表面的研磨部分，在所述研磨部分的底面中形成的位于中心的上凸凹陷具有被研磨的所需外形；(b)与所述研磨部分的顶面相邻的支撑部分；以及(c)将研磨件连接到驱动连接件的机构，其特征在于研磨件在磨损后可以从驱动连接件上卸下。

2.如权利要求1所述的驱动连接件，其特征在于，所述驱动连接件具有适于连接研磨件的第一部分以及适于可拆卸地连接研磨机的输出驱动轴的第二部分。

3.一种研磨杯，用于研磨硬质合金嵌件或钻头(冲击或旋转)的工作头、隧道掘进机(TBM)刀具和升孔机(RBM)刀具，将它们完全恢复到其原始外形，所述研磨杯包括连接到驱动连接件的单独研磨件，所述研磨件具有：(a)具有顶和底表面的研磨部分，在所述研磨部分的底面中形成的位于中心的上凸凹陷具有被研磨的所需外形；(b)与所述研磨部分的顶面相邻的支撑部分；以及(c)将研磨件连接到单独驱动连接件的机构，其特征在于研磨件在磨损后可以从驱动连接件上卸下，并且所述驱动连接件具有适于连接所述研磨件的第一部分以及适于可拆卸地连接研磨机的输出驱动轴的第二部分。

4.如权利要求1或2所述的研磨件，其特征在于将研磨件连接到驱动连接件的机构包括纵向延伸的短柱，并且所述驱动连接件的第一部分具有围成凹孔的外壁，所述凹孔适于接收研磨件上的所述短柱。

5.如权利要求2所述的驱动连接件，其特征在于第二部分具有配合表面，所述配合表面的尺寸和形状完全匹配研磨机的输出驱动轴的接触区，或者完全匹配将所述驱动连接件连接到研磨机的输出驱动轴的任何适配器的接触区。

6.如权利要求2或5所述的驱动连接件，其特征在于所述第二部分包括驱动部分和支撑部分。

7.如权利要求6所述的驱动连接件，其特征在于所述驱动部分包括凸轮机构，所述凸轮机构的尺寸与所述输出驱动轴的径向延伸槽配合，所述凸轮机构具有上表面、相对的侧壁和末端壁，并且所述支撑部分包括中空垂直的直立柄，所述柄位于凸轮机构上表面的中心。

8.如权利要求2或6所述的驱动连接件，其特征在于所述驱动部分包括位于中心的空腔，所述空腔的形状和尺寸允许驱动连接件可拆卸地直接连接到或通过适配器间接连接到研磨机的输出驱动轴并且在研磨工作过程中旋转，并且输出驱动轴或适配器的末端部分适于插入对应尺寸的、位于中心的空腔，并可驱动地配合在所述空腔中，所述空腔具有一个驱动部分和一个或多个支撑部分。

9.如权利要求2或6所述的驱动连接件，其特征在于驱动连接件通过螺纹连接对齐并连接到输出驱动轴上。

10.如权利要求2或6所述的驱动连接件，其特征在于非金属材料用于驱动连接件和研磨件之间的接触表面。

11.如权利要求2或6所述的驱动连接件，其特征在于非金属材料用于驱动连接件和输出驱动轴之间的接触表面。

12.如权利要求1所述的研磨件，其特征在于非金属材料用于驱动连接件和研磨件之间的接触表面。

13.如权利要求3所述的研磨杯，其特征在于将研磨件连接到驱动连接件的机构具有纵向延伸的短柱，并且所述驱动连接件的第一部分具有形成凹孔的外壁，所述凹孔适于接收研磨件的所述短柱。

14.如权利要求13所述的研磨杯，其特征在于所述驱动连接件的第二部分具有配合表面，所述配合表面的尺寸和形状完全匹配研磨机的输出驱动轴的接触区，或者完全匹配将所述驱动连接件连接到研磨机输出驱动轴的任何适配器的接触区。

15.如权利要求13或14所述的研磨杯，其特征在于所述驱动连接件的第二部分包括驱动部分和支撑部分。

16.如权利要求15所述的研磨杯，其特征在于所述驱动连接件的驱动部分包括凸轮机构，所述凸轮机构的尺寸与所述输出驱动轴的径向延伸槽配合，所述凸轮机构具有上表面、相对的侧壁和末端壁，并且所述支撑部分包括中空垂直的直立柄，所述柄位于凸轮机构上表面的中心。

17.如权利要求15所述的研磨杯，其特征在于所述驱动连接件的驱动部分包括位于中心的空腔，所述空腔的形状和尺寸允许驱动连接件可拆卸地直接连接到或通过适配器间接连接到研磨机的输出驱动轴并且在研磨工作过程中旋转，并且输出驱动轴或适配器的末端部分适于插入对应尺寸的、位于中心的空腔，并可驱动地配合在所述空腔中，所述空腔具有一个驱动部分和一个或多个支撑部分。

18.如权利要求3所述的研磨杯，其特征在于非金属材料用于驱动连接件和研磨件之间的接触表面。

19.如权利要求3或18所述的研磨杯，其特征在于非金属材料用于驱动连接件和输出驱动轴之间的接触表面。

20.如权利要求3所述的研磨杯，其特征在于驱动连接件和研磨件相互连接，使研磨件的研磨部分的上凸凹陷与驱动连接件的第一和第二部分之间对齐。

21.如权利要求2所述的驱动连接件，其特征在于驱动连接件是由与研磨件制造过程不相容的材料制造成的。

22.如权利要求21所述的驱动连接件，其特征在于驱动连接件是由非金属材料制造的。

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