一种便于拆装钻杆的钻机主轴的制作方法
【专利摘要】一种便于拆装钻杆的钻机主轴，它包括心轴、推管、外轴、弹簧和花键套，心轴为一中空柱体，心轴的底部设置连接头，外轴套设在心轴外壁的中部，外轴与心轴之间设置间隙，所述间隙的中部通过外轴内壁凹槽与心轴外壁凸台之间的凹凸配合设置用于安装弹簧的环形空隙，所述弹簧的自由状态长度不小于环形空隙的长度，所述推管为中空套筒结构，推管配装在外轴与心轴之间的间隙内，外轴的外壁设置与动力头相连接的安装台，所述花键套固定套设在心轴的下部、并与外轴固定连接。本实用新型结构简单，方便实用，通过心轴的上下移动挤压和拉伸弹簧，利用弹簧的回复力使心轴自主上下浮动，完成钻杆的拆装。
【专利说明】一种便于拆装钻杆的钻机主轴
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种钻机主轴，属于钻机领域。
【背景技术】
[0002]钻机在使用过程中，需要将钻杆安装在钻机主轴上开始工作。在不同的工作情况下通常需要选择不同的钻杆，因此钻杆的拆装是钻机使用前的重要步骤。目前钻杆拆装一种是通过转盘、液压钳或人力相结合进行操作，在安装与拆卸钻杆时需要人力推动和拉动钻杆，费时费力，影响工作效率，同时还会对设备造成损害。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于提供一种结构简单的便于拆装钻杆的钻机主轴，利用主轴的上下浮动，完成钻杆的拆装。
[0004]本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的:
[0005]一种便于拆装钻杆的钻机主轴，它包括心轴、推管、外轴、弹簧和花键套，所述心轴为一中空柱体，心轴的底部设置用于安装钻杆的连接头，所述外轴套设在心轴外壁的中部，外轴与心轴之间设置间隙，所述间隙的中部通过外轴内壁凹槽与心轴外壁凸台之间的凹凸配合设置一外径大于间隙外径的环形空隙，所述弹簧装设在环形空隙中，弹簧的自由状态长度不小于环形空隙的长度，所述推管为中空套筒结构，推管配装在外轴与心轴之间的间隙内，外轴的外壁设置与动力头相连接的安装台，所述花键套固定套设在心轴的下部、并与外轴固定连接。
[0006]上述便于拆装钻杆的钻机主轴，所述推管包括上推管和下推管，所述上推管的顶部设置与外轴固定相连的防止上推管向心轴顶端轴向移动的挡环，上推管的底端与弹簧的顶端相顶接，所述下推管的顶端与弹簧的底端相顶接，下推管的底端与花键套相连接。
[0007]上述便于拆装钻杆的钻机主轴，所述心轴的顶部外壁配装螺母。
[0008]上述便于拆装钻杆的钻机主轴，所述挡环通过固定螺钉固定设置在外轴的顶面。
[0009]上述便于拆装钻杆的钻机主轴，所述花键套通过锁紧螺母与外轴固定相连。
[0010]本实用新型的有益效果在于:
[0011]本实用新型结构简单，方便实用，与钻机动力头相连接的外轴所受的扭矩通过花键套传递至心轴，心轴带动钻杆完成工程作业。在拆装钻杆时，通过心轴的上下移动挤压和拉伸弹簧，利用弹簧的回复力使心轴自主上下浮动，安装钻杆时，心轴受到弹簧向下的压力，心轴旋转的同时向下运动，与钻杆旋合；拆卸钻杆时，心轴受到弹簧向上的拉力，心轴旋转的同时向上运动，与钻杆分离。
[0012]在弹簧的两端分别设置上推管和下推管，降低了心轴外壁与外轴内壁之间的配合的尺寸要求，便于加工和装配。上推管顶部设置挡环，防止上推管受到弹簧的作用力相对心轴向上发生轴向的移动，保证钻杆的拆装工作顺利进行。
[0013]心轴顶部的螺母用于承受孔内钻具的重力，同时当拆卸钻杆时，螺母与上推管顶部相顶接，下压上推管和弹簧。花键套利用锁紧螺母与外轴固定，保证扭矩传递顺利，提高工作效率，钻机工作正常进行。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0015]图1是本实用新型的结构示意图；
[0016]图2是本实用新型在安装钻杆时的状态示意图；
[0017]图3是本实用新型在拆卸钻杆时的状态示意图。
[0018]图中各标号清单为:1、螺母，2、挡环，3、固定螺钉，4、心轴，5、推管，6、外轴，7、弹簧，8、锁紧螺母，9、花键套。
【具体实施方式】
[0019]参看图1，本实用新型包括螺母1、挡环2、固定螺钉3、心轴4、推管5、外轴6、弹簧7、锁紧螺母8和花键套9。
[0020]所述心轴4为一中空柱体，心轴4的底部设置连接头，用于安装钻杆，所述连接头的外周壁上设置与钻杆相配装的螺纹，在钻机工作时，钻杆旋合在连接头上。心轴4的顶端外壁上套装螺母1，所述螺母I用于承受心轴的孔内钻具的重力，平衡钻杆的重力。
[0021]所述外轴6套装在心轴4的中部的外壁上，外轴6的外壁设置安装台，安装台与钻机的动力头相配合，钻机工作时，动力头带动外轴旋转。为便于外轴和心轴的安装配合，夕卜轴6内壁与心轴4外壁之间设置间隙。在所述间隙的中部，在外轴6内壁设置凹槽，心轴4的外壁设置凸台。当外轴6与心轴4相配装后,外轴6内壁的凹槽与心轴4外壁的凸台通过凹凸配合形成一段环形空隙，其中凹槽与心轴顶端相对应，凹槽的底面位于凸台的顶面的上方。
[0022]所述弹簧7装设在环形空隙中，弹簧7的自由状态长度不小于环形空隙的长度，即弹簧7在环形空隙中处于压缩状态。弹簧7的一端与外轴6的内壁凹槽相顶接，弹簧7的另一端与心轴4的外壁凸台相顶接。，所述推管5配装设置在外轴6与心轴4之间的间隙内，推管5为中空套筒结构，推管5的内壁与心轴4的外壁相配合；推管5的外壁与外轴6的内壁相配合。推管5包括上推管和下推管，分别设置在弹簧7的两端。所述上推管的顶部设置挡环2，同时挡环2设置在外轴6的顶面，通过固定螺钉3将挡环2与外轴6穿装固定连接，挡环2用于阻止上推管相对于心轴发生向上的轴向位移上推管的底端与弹簧7的顶端相顶接。上推管的长度大于挡环2顶面到外轴的凹槽底面之间的距离；小于螺母I的底面到外轴的凹槽底面之间的距离。所述下推管的顶端与弹簧7的底端相顶接，下推管5的底端与花键套9相连接。
[0023]所述花键套9固定套装在心轴4的下部的外壁上，花键套9同时还与外轴6固定连接，通过锁紧螺母8分别与心轴4和外轴6固定锁紧。当钻机工作时，外轴的扭矩通过花键套传递至心轴，带动心轴上安装的钻杆旋转。
[0024]本实用新型的工作原理为:
[0025]如图2所示，在安装钻杆时，心轴4被向上顶起压缩弹簧7，弹簧7与上推管相连，在外轴6顶面的挡环2与上推管固定连接，阻止了上推管的沿轴向向上移动，当心轴4的外螺纹与钻杆的内螺纹对正后，动力头旋转提供扭矩，并通过外轴6、花键套9传递给心轴4，随着心轴4的旋转，连接头逐渐与钻杆旋合，同时弹簧7的回复力向下推动心轴4，心轴4在旋转的同时向下移动，在两种复合运动下实现与钻杆的旋合。
[0026]如图3所示，在拆卸钻杆时，在重力作用下心轴4向下移动，心轴4顶端的螺母I推动上推管下移压缩弹簧7，随着动力头的反转提供扭矩，并通过外轴6、花键套8将其传递到心轴4，心轴4的连接头与钻杆的连接松动，同时弹簧7的回复力上顶上推管，上推管向上通过推动螺母I使心轴4有向上运动趋势，心轴4在旋转的同时逐渐被提起向上移动，完成与钻杆的分尚。
【权利要求】
1.一种便于拆装钻杆的钻机主轴，其特征是，它包括心轴(4)、推管(5)、外轴(6)、弹簧(7)和花键套(9)，所述心轴(4)为一中空柱体，心轴(4)的底部设置用于安装钻杆的连接头，所述外轴(6 )套设在心轴(4)外壁的中部，外轴(6 )与心轴(4)之间设置间隙，所述间隙的中部通过外轴(6 )内壁凹槽与心轴(4)外壁凸台之间的凹凸配合设置一外径大于间隙外径的环形空隙，所述弹簧(7)装设在环形空隙中，弹簧(7)的自由状态长度不小于环形空隙的长度，所述推管(5)为中空套筒结构，推管(5)配装在外轴(6)与心轴(4)之间的间隙内，外轴(6)的外壁设置与动力头相连接的安装台，所述花键套(9)固定套设在心轴(4)的下部、并与外轴(6)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种便于拆装钻杆的钻机主轴，其特征是，所述推管(5)包括上推管和下推管，所述上推管的顶部设置与外轴固定相连的防止上推管向心轴顶端轴向移动的挡环(2)，上推管的底端与弹簧(7)的顶端相顶接，所述下推管的顶端与弹簧(7)的底端相顶接，下推管(5)的底端与花键套(9)相连接。
3.根据权利要求2所述的一种便于拆装钻杆的钻机主轴，其特征是，所述心轴(4)的顶部外壁配装螺母(I)。
4.根据权利要求2所述的一种便于拆装钻杆的钻机主轴，其特征是，所述挡环(2)通过固定螺钉(3)固定设置在外轴(6)的顶面。
5.根据权利要求1所述的一种便于拆装钻杆的钻机主轴，其特征是，所述花键套(9)通过锁紧螺母(8)与外轴(6)固定相连。
【文档编号】E21B3/00GK204040894SQ201420384615
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年7月14日 优先权日:2014年7月14日
【发明者】冯起赠, 许本冲, 和国磊, 宋志彬, 刘家誉, 刘晓林, 朱芝同, 马汉臣, 秦如雷, 杜垚森 申请人:中国地质科学院勘探技术研究所, 地质矿产廊坊聚力岩土工程科技开发公司