相关申请交叉引用
本申请要求2016年9月23日提交的美国临时申请第62/399,072号的优先权，其全部内容通过引用而并入本文。
本发明涉及钻机，更具体地涉及钻机井架上的齿条结构。
背景技术：
爆破孔钻机在采矿业中通常用于钻探硬岩。爆破孔钻机可以在世界各地的煤矿、铜矿和钻石矿中找到。爆破孔钻机通常包括基座、从基座竖直延伸的钻塔(例如，井架)、联接到钻塔并由钻塔支撑且延伸到钻孔中的一个或多个钻杆、联接到钻孔中的一个或多个钻杆一端的钎头(drillbit)、联接到一个或多个钻杆的另一端的钻床头(drillhead)，以及联接到钻塔的驱动机构，所述驱动机构驱动钻床头和相关联的钻杆以受控的方式相对于钻塔上下运动。
电流驱动机构包括具有齿条段的齿条结构，齿条段沿着井架以相互抵接的关系放置，并被焊接到井架上的适当位置。齿条结构啮合小齿轮以移动钻杆。
技术实现要素：
根据一种结构，井架和齿条组件包括井架和联接到井架的齿条组件。齿条组件包括外轨道和设置在外轨道与井架之间的齿条段。外轨道中的至少一个与其中两个齿条段重叠。
根据另一种结构，爆破孔钻机包括基座、联接到基座并被构造成驱动爆破孔钻机的履带、联接到基座的井架、联接到井架的钻杆，以及联接到井架的齿条组件。齿条组件包括压靠在井架壁上的内轨道、与内轨道间隔开的外轨道，以及设置在外轨道与井架之间的齿条段。外轨道中的至少一个与其中两个齿条段重叠，至少一个内轨道与其中两个齿条段重叠。
通过考虑详细描述和附图，本发明的其它方面将变得显而易见。
附图说明
图1是钻机的示意性侧视图。
图2是用于图1钻机的井架和联接到井架的齿条组件的透视图。
图3是井架和齿条组件放大后的局部透视图。
图4是井架和齿条组件的横截面图。
图5是井架和齿条组件的透视图。
图6是齿条组件的局部分解图。
图7是齿条组件的一部分的放大部分分解图。
图8是在齿条组件中使用的键的透视图。
图9是示出了键的位置的、齿条组件的一部分的放大部分分解图。
图10是齿条组件的俯视图，示出了使用键来防止齿条组件的两个齿条段的横向平移。
在详细说明本发明的任何实施例之前，应当理解，本发明在其应用上不限于在以下描述或阐述的或在以下附图中示出的构造的细节和部件的布置。本发明能够具有其他实施例并且能够以各种方式实施或应用。此外，应当理解，本文所用的措辞和术语出于描述的目的，而不应被认为是限制性的。
具体实施方式
参考图1，爆破孔钻机10包括钻塔14、在钻塔14下方并支撑钻塔14的基座18(例如，机械室)、联接到基座18的操作者驾驶室22和履带26，履带26联接到基座18并由履带驱动装置30驱动，履带驱动装置30沿着地面34驱动钻机10。钻塔14联接至钻杆38并支撑钻杆38和位于钻杆38端部的钎头(未示出)。钻杆38和钎头构造成竖直向下延伸穿过地面34并进入钻孔(未示出)。在一些结构中，多个钻杆38连接在一起以形成延伸到钻孔中的细长钻柱。钻机10还包括用于在表面34上支撑钻机10的调平千斤顶42和将钻塔14支撑在机械室18上的支架46。
参考图1，钻机10还包括钻床头50、联接到钻床头50的驱动机构54和联接到钻床头50和钻杆38两者的中间联接件58。驱动机构54驱动钻床头50以使钻杆38相对于钻塔14移动(例如，竖直上下，以及进入和离开钻孔)。
图2-10示出了用于爆破孔钻机的井架114。在一些结构中，井架114可以替换图1中的钻机10上的井架14。如图2所示，井架114包括要联接到基座(例如，基座18)的第一端118和第二相对端122。
图2-10还示出了联接到井架114的齿条组件126。齿条组件126形成用于爆破孔钻机的驱动机构的一部分，例如线性驱动钻杆或钻柱。例如，齿条组件126可以形成图1中示意性示出的驱动机构54的一部分，用于线性驱动钻杆38(例如，竖直上下)。在一些结构中，齿条组件126由小齿轮驱动。
参考图4，齿条组件126包括定位在井架114的内部134内的至少一个内部构件130。内部构件130包括用于接纳紧固件142(例如，螺栓，螺钉等)的孔138。在一些结构中，内部构件130接触并压靠在井架114的壁144上。在一些构造中，内部构件130与井架114的壁144一体地形成为单体件。在一些构造中，内部构件130被焊接到井架114的壁144上。在一些构造中，内部构件130可移除地联接到井架114的壁144上。在所示的构造中，内部构件130是位于井架114的内部134之中的细长杆。
参见图4-7和9，齿条组件126还包括外轨道146。外轨道146位于井架114的外侧。每个外轨道146均包括用于容纳紧固件142的孔150(图4)。外轨道146与所述井架114间隔开。在所示的结构中，外轨道146是分离的、细长的可拆卸件。
参见图4-8和10所示，齿条组件126还包括齿条段162。齿条段162定位在井架114的外部。每个齿条段162均包括孔166(图4，9和10)以接纳紧固件142。齿条段162位于外轨道146和内轨道154之间。在所示结构中，齿条段162是分离的、细长的可拆卸件。
参考图5所示，在图示的结构中，齿条段162具有齿轮传动表面168以啮合小齿轮，使得钻杆(例如，钻杆38)可以沿着井架114移动。轮子、辊子等(例如，邻近小齿轮的结构)可以沿着内轨道154和外轨道146与小齿轮一起移动，使得小齿轮与齿轮传动表面168保持一致的接合，并且还相对于齿条段162保持一致的距离(例如，不用压入或折叠(collapse)到齿条段162中)。
参考图4，每个紧固件142均至少部分地延伸穿过一个外轨道146、一个齿条段162，一个内轨道154、井架14的壁144和内部构件130。在一些构造中，多个紧固件142朝彼此延伸通过组件126。例如，在一些结构中，一个紧固件142沿一个方向延伸穿过外轨道146和齿条段162的一部分，另一个紧固件142延伸穿过内部构件130、壁144、内轨道154，并且沿相反方向进入齿条段162。在一些结构中，齿条组件126不包括内轨道154。替代的是，齿条段162直接接触并压靠在井架114的壁144上，并且设置在井架的外轨道146与壁144之间。在一些结构中，齿条组件126不包括内部构件130。替代的是，紧固件142延伸穿过井架的壁144，并且使用螺母或其它结构将紧固件142固定在井架114内。
参考图2-10所示，齿条组件126通过沿着井架114彼此相邻布置的齿条段162而联接到井架114，将外轨道146布置在齿条段162上并插入紧固件142。如图5和图6所示，在布置中，齿条段162和外轨道146相对于彼此交错。例如图5所示，每个齿条段162均包括第一端170和第二端174。每个外轨道146均包括第一端178和第二端182。齿条段162和外轨道146的第一、第二端170,174,178,182沿着井架114交替移动，使得至少一些外轨道146与两个不同的齿条段162的部分相重叠。另外，在所示的结构中，内轨道154各自包括第一端186和第二端190。内轨道154的第一端186与外轨道146的第一端178对齐，并且内轨道154的第二端190与外轨道146的第二端182对齐。因此，齿条段162也相对于内轨道154交错。其它结构包括与图示不同的布置和间隔。例如所示的，在一些结构中，内轨道154不与外轨道146对齐。
参见图7-10，齿条组件126还包括定位在各个齿条组件126之间的键194。如图9所示，齿条段162在第一端170和/或第二端174处包括凹口198。当齿条段162沿着井架114彼此相邻对准时，凹口198一起形成开放腔室202，其大小和形状正好接纳键194。在所示结构中，键194通常为细长的方形键，其插入到腔室202中。当然，其它结构包括与所示的不同的形状和尺寸。如图10所示，键194防止齿条段162沿着至少一个方向相对于彼此的横向平移(参见图10中的双箭头)。
在至少一些结构中，单独的齿条段162、外轨道146和紧固件142(在一些结构中，内轨道154和/或内部构件或构件130)的整体使用可以增加井架114的整体强度，减少组装井架114和齿条组件126的总体时间量，与其他齿条组件相比，减少了维护井架114的一部分(例如，更换)的总时间量。齿条段162和外轨道146可以根据需要很容易地移除和/或更换。此外，与制造单件齿条组件126相比，通过使用单独的外轨道146和齿条段162，可以减小整个齿条组件126的成本。此外，各种可移动外轨道146和齿条段162的使用也可以使得紧固件142具有更长的寿命并且更加可靠。
虽然已经参照某些优选实施例详细描述了本发明，但是在所描述的本发明的一个或多个独立方面的范围和精神内可存在变化和修改。