专利名称：新型锚杆快换装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种水平定向钻机上用来连接锚杆的快换装置。
锚杆是水平定向钻的关键部件之一，其作用是将水平定向钻机锚固于地面来保持整机作业时的稳定性。现有国内水平定向钻机均无锚杆驱动装置，因此尚无锚杆快换装置。其锚杆的锚固都是通过人工把锚杆砸入地下来固定整机，这种方式虽然结构简单，但锚杆锚固时人为因素较多，为了顺利的把锚杆砸入地下，锚杆直径较小，容易导致锚杆锚固不稳定。这既增加了工人的劳动强度，又影响整机作业稳定性。因此，这种方式将逐渐被主机上动力驱动装置驱动锚杆工作的方式所代替。
本实用新型的目的是提供一种结构紧凑，操作方便，高效快捷的新型锚杆快换装置。当水平定向钻机带有锚杆驱动装置时，这种新型锚杆快换装置能方便快捷地连接锚杆，使其在马达等驱动装置驱动下方便地旋入地下，达到锚固水平定向钻机的目的。在锚固完成后，该装置可很方便地使锚杆与主机脱离，操作简便快捷，提高了生产效率和锚固的可靠性，减少了操作工人的劳动强度。
本实用新型的目的是这样实现的该装置主要由驱动体、锁套、钢球、弹簧、重锤、挡圈、锚杆组成。重锤安放在驱动体上的驱动套筒内；驱动套筒上下均布了两组钢球，锁套套放在驱动套筒外；弹簧装在锁套上端与驱动体上的挡板之间；驱动套筒下端装有挡圈，可使锁套轴向限位；锚杆由锚杆连接体和螺旋杆组成，锚杆连接体安装在重锤下方的驱动套筒内，通过螺栓与螺旋杆相连。
所述的驱动体是由驱动套筒、连接盘、挡板焊接为一体组成。驱动套筒为圆柱形外形；内六方孔，可传递扭矩；筒壁上下开有两组均布的钢球孔。连接盘通过螺栓与主机上的驱动装置相连。
所述的锚杆连接体为六面柱体，每个面上各有一个长圆球面凹槽。
所述的重锤上部为大圆柱体，下部为小圆柱体，中间为截正圆锥体过渡，截正圆锥体用以挤压钢球，通过钢球的游离和弹簧共同作用来控制锁套的轴向运动。
所述的锁套内壁中部有一圈与钢球半径相同的球面凹槽；两端均有直径较大的内圆孔。
锚杆快换装置的工作原理为在安装锚杆前，首先顶起重锤，人工向上托起锁套，使上面一组钢球滚入锁套内壁球面凹槽中，放下重锤后，重锤挤压这组钢球，从而锁住锁套使其固定在这一位置。此时下面一组钢球正好处在锁套下端直径较大的内圆孔处，这样可把锚杆连接体方便地插入驱动套筒的内六方孔中，同时顶起重锤，此时上面一组钢球可向内游动，在锁套自身重力及弹簧力的作用下，锁套与上面一组钢球脱离并向下运动。同时，下面的一组钢球受向下运动的锁套内壁挤压进入锚杆连接体的长圆球面凹槽中，这样就达到了锁住锚杆连接体的目的，在驱动装置作用下即可带动锚杆工作。
当需要锚杆连接体脱离时，可人工将锁套托起，在重锤的的作用下，挤压上面一组钢球，当这组钢球正好嵌入锁套内壁球面凹槽中时，可将锁套锁住。此时下面的一组钢球处于锁套下端的大直径内孔处，钢球可向外游离，这样钢球与锚杆连接体的长圆球面凹槽脱离，锚杆连接体就可取出，操作方便。此时可进行下一步工作循环。
综上所述，本实用新型可以使锚杆方便快捷地连接或脱离，结构紧凑、操作方便，缩短了锚固时间，提高了作业效率。
以下结合附图及实施例作进一步说明。
图1为本实用新型的一个实施例的结构图。
图2为
图1中的A-A剖视图。
图3为
图1中的B-B剖视图。
图4为
图1中未装锚杆且锁套锁住状态的结构图。
图中1.驱动体；1-1.驱动套筒；1-2.连接盘；1-3.挡板；2.锁套；2-1.内壁球面凹槽；3.钢球；4.锚杆；4-1.锚杆连接体；4-2.长圆球面凹槽；4-3.螺旋杆；5.螺栓；6.挡圈；7.重锤；8.弹簧。
本实施例的实施方案如下在
图1中，驱动套筒(1-1)与连接盘(1-2)及挡板(1-3)焊接成为组件驱动体(1)；将重锤(7)放入驱动套筒(1-1)内；然后在驱动套筒(1-1)的上组钢球孔内游离地放入六只钢球(3)，下组钢球孔内游离地放入三只钢球(3)；锁套(2)套放在驱动套筒(1-1)外；弹簧(8)安装在挡板(1-3)与锁套(2)内孔上端面之间；挡圈(6)安放在驱动套筒(1-1)下端的挡圈槽内，挡圈(6)可使锁套(2)轴向限位；上面的六只钢球(3)受弹簧(8)内圈的限制，凸出驱动套筒(1-1)内壁，这样可限制重锤(7)下落。
在图2中，上组六只钢球(3)均匀分布在驱动套筒(1-1)内，启到锁住锁套(2)和限制重锤(7)下落的作用；在图3中，下组三只钢球(3)均匀分布在驱动套筒(1-1)内，启到锁住锚杆(4)的作用。
图4为未装锚杆(4)且锁套(2)被锁住状态，此时上组六只钢球(3)嵌入锁套(2)内壁球面凹槽(2-1)中，下组三只钢球(3)处于锁套(2)下端的大直径内孔处。因下组钢球(3)此时可向外游离，锚杆连接体(4-1)就可方面地放入驱动套筒(1-1)内六方孔内，当锚杆连接体(4-1)上端面与重锤(7)接触并继续顶起重锤(7)时，重锤(7)与上组六只钢球(3)脱离接触，上组六只钢球(3)可向内游离，锁套(2)在其重力及弹簧(8)的作用下向下运动，并挤压下组三只钢球(3)进入锚杆(4)的长圆球面凹槽(4-2)中，这样就达到了锁住锚杆(4)的目的。锚杆连接体(4-1)通过螺栓(5)与螺旋杆(4-3)相连，如此则完成本实施例。
当锚杆(4)与主机脱离时，可人工将锁套(2)托起，在重锤(7)的的作用下，挤压上组六只钢球(3)，当上组六只钢球(3)正好嵌入锁套(2)内壁球面凹槽(2-1)中时，可将锁套(2)锁住；此时下组三只钢球(3)处于锁套(2)下端的大直径内孔处，下组三只钢球(3)可向外游离，这样钢球(3)与锚杆(4)的长圆球面凹槽(4-2)脱离，锚杆(4)就可取出，即可完成锚杆(4)与主机的脱离。
权利要求1.一种新型锚杆快换装置，该装置主要由驱动体、锁套、钢球、弹簧、重锤、挡圈、锚杆组成。其特征是重锤安放在驱动体上的驱动套筒内，驱动套筒上下均布了两组钢球，锁套套放在驱动套筒外，弹簧装在锁套上端与驱动体上的挡板之间，驱动套筒下端装有挡圈，锚杆由锚杆连接体和螺旋杆组成，锚杆连接体安装在重锤下方的驱动套筒内，通过螺栓与螺旋杆相连。
2.根据权利要求1所述的新型锚杆快换装置，其特征是驱动体是由驱动套筒、连接盘、挡板焊接为一体，驱动套筒为圆柱形外形，内六方孔，筒壁上下开有两组均布的钢球孔。
3.根据权利要求1所述的新型锚杆快换装置，其特征是锚杆连接体为六面柱体，每个面上各有一个长圆球面凹槽。
4.根据权利要求1所述的新型锚杆快换装置，其特征是重锤上部为大圆柱体，下部为小圆柱体，中间截正圆锥体过渡。
5.根据权利要求1所述的新型锚杆快换装置，其特征是锁套内壁中部有一圈与钢球半径相同的球面凹槽；两端均有直径较大的内圆孔。
专利摘要一种水平定向钻机上用来连接锚杆的快换装置。该装置主要由驱动体、锁套、钢球、弹簧、重锤、挡圈、锚杆组成。重锤安放在驱动体上的驱动套筒内，驱动套筒上下均布了两组钢球，锁套套放在驱动套筒外，弹簧装在锁套上端与驱动体上的挡板之间，驱动套筒下端装有挡圈，可使锁套轴向限位，锚杆连接体安装在重锤下方的驱动套筒内，通过螺栓与螺旋杆相连。该装置可以使锚杆方便快捷地连接或脱离，缩短了锚固时间，提高了作业效率。
文档编号E21B15/04GK2580089SQ0228378
公开日2003年10月15日 申请日期2002年10月29日 优先权日2002年10月29日
发明者温建波, 杨力夫, 张宏, 张忠海, 胡景清 申请人:徐州工程机械集团有限公司徐州工程机械研究所