专利名称：钻卡头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种钻卡头，它带有一个可以连接到一根钻杆上的衬垫体，其中，在倾斜地对准衬垫轴的导向接收装置中引导一个用于构成钻孔工具的卡爪的接收装置，这些卡爪借助于一个在钳口柄上所形成的齿列与一个在衬垫体上可旋转地引导的螺纹环相啮合，用于钻卡头的开启与闭合，与其相邻处，在轴向面对钻孔工具的表面上布置有一个弹簧垫圈。
在一个开头所述种类的钻卡头中这个任务如此解决，即，弹簧垫圈可以自由旋转地支承在衬垫体中，在螺纹环和弹簧垫圈之间设计一个连接机构，它在卡爪的轴向向后的极限位置中，在弹簧垫圈偏移时，促成一个由螺纹环和弹簧垫圈的抗扭的连接，并且在形成螺纹环与弹簧垫圈的连接之后，布置有用于限制卡爪与螺纹环之间的旋转角的措施。
本发明呈现这种优势，即通过调整弹簧垫圈，使它不仅被张紧并且因此产生一个复位力矩，而且同时构成一个由弹簧垫圈和螺纹环组成的抗扭单元，在相应于钻卡头开启的旋转方向中，它仅仅可以受限制地相对于衬垫体旋转，这通过特别强的拧紧来抵制在螺纹环与齿列之间形成的螺纹连接的自行制动。
根据一个优选的实施形式作如此布置，即连接机构具有一个在与螺纹环面对的弹簧垫圈的表面上形成的凸台，它通过升起到弹簧垫圈上的卡爪，在它们向后对准的调节时，可以引入到一个在螺纹环中形成的凸台接收装置中。这种实施形式特别出色之处在于，仅仅通过改变现有组成部件的形式就可实现这种连接机构，这在安装钻卡头时不会导致费用的提高。
特别是当螺纹环以分离的形式安装到沿衬垫体的圆周方向延伸的沟槽内，凸台和凸台接收装置多重设置是有利的，因为螺纹环的每个部分都可以和弹簧垫圈连接在一起。
一个关于它们的结构简易性方面的本发明优选实施形式的特征在于，通过一个在弹簧垫圈上在其轴向上向前指的表面上形成的停止凸台，形成用于限制转角的机构。在这种实施形式中，可以单独通过修改弹簧垫圈的形式，附加利益地实现限制螺纹环相对于卡爪的旋转。
在此作如此布置，即，在任意一个相应于卡爪的角度分配的布置中，均匀地在其圆周上布置有更多的停止凸台，因为所有的卡爪被拉入到用于限制卡爪与螺纹环之间的旋转角的机构中，并且在利用这个用于限制旋转角的机构时，相应地使单一构件的负载更小。
本发明的一个替换的优选实施形式的特征在于，螺纹环在轴向向后，也就是在钻杆的方向上，借助于一个压紧环支承于衬垫体上，它位于一个轴向向前指的衬垫体的立体台肩之上，其直径在半径方向与止推环具有最大达50％的重合度。这种结构呈现出这种优势，即在此时刻，在卡爪轴向向后对准调节时，这些卡爪以其平面通过弹簧垫圈轴向向后地支承在螺纹环上，螺纹环可以使止推环向后偏移，这样由止推环而得到一个弹簧作用，它支持弹簧垫圈的功能，因为止推环在卡爪的调节结束之后，倾向于回复到其静止位置，并且在此对此负责，即螺纹环的螺纹线不是挤压它们的在卡爪齿列上的支承面，而是在这个螺纹连接中起到一个制止制动的作用。
当立体台肩的直径与止推环相应有最大25％的重合度时，在相对于衬垫体留有足够的支承时，获得一个止推环的特别大的偏移。
当在止推环和螺纹环的相对的表面上设计一个用于一个球轴承的滚珠的导轨面时，会更加有利，因为在应用一个球轴承时，在张紧和放松一个工具时，在螺纹环与卡爪齿列之间的螺纹连接上可以施加特别大的力，并且在一个钻卡头的这种实施形式中，安装在力传动链中的弹簧构件的优点特别大。
图1所示的是根据本发明的带有一个布置在螺纹环上的弹簧垫圈的钻卡头的侧面视图，部分剖视。
图2所示的是图1中的细部II。
图3所示的是一个通过一个弹簧垫圈的截面，带有一个布置在上表面上的凸台，以及在下表面上形成的停止凸台。
图4所示的是对应于图2的描绘，带有在其轴向向后的极限位置中的卡爪，带有装入到凸台接收装置中的弹簧垫片的凸台。
图5所示的是对应于图1的一个钻卡头的描绘，它带有借助一个弹性挠屈的止推环轴向向后支承的螺纹环。
在图5中所示的是一个钻卡头的实施形式，其中，螺纹环6轴向向后，也就是在钻杆的方向上，借助于一个止推环16支承到衬垫体1上，其中止推环16位于一个衬垫体1的轴向向前指的立体台肩18之上，其直径在半径方向与止推环16具有最大到50％，在图示的实施例中，最大为25％的重合度。
在止推环16和螺纹环6的相对的表面上设计有用于一个球轴承19的滚珠17的导轨面。
在下文中，将对本发明的工作原理进行简短描述。从一个其中卡爪3没有位于它们的轴向向后的极限位置的状态，特别是从一个其中钻孔工具的柄被装入和/或被引入卡爪3之间的状态开始，为了开启钻卡头，套筒9被啮合，并且衬垫体1或钻杆在相应于钻卡头开启的旋转方向上旋转，由此，卡爪3在它们的引导接收装置2中被轴向向后调节。
一旦一个卡爪3的平面13在其轴向向后调节过程中到达弹簧垫圈10的位置，这个弹簧垫圈被张紧并且形成一个复位力矩，在卡爪3更进一步地继续向后运动时，螺纹环6相对于弹簧垫圈10旋转得还很远，直到凸台12可以啮合到凸台接收装置14中，由此，此时仅仅一个由螺纹环6和弹簧垫圈10的共同的旋转是可能的，这使在钻杆继续开动时，相对于衬垫体1会更远，直到停止挡块15靠到卡爪3上，并且阻止更进一步的旋转。在钻杆的转动结束之后，由于张紧的弹簧垫片10形成这样的结果，即，卡爪3的齿列5的向后指的齿面不再压向螺纹环6的螺纹面，而是调节一个正常的螺纹齿隙，它支承钻卡头的一次新的闭合。这个在此螺纹连接中用于避免一个自动制动的现有齿隙的构造，通过止推环16的弹性挠屈的结构，当卡爪3在其轴向向后调节的过程中，通过发动机驱动的钻杆带着负荷到达螺纹环6上，并且这样由卡爪3借助螺纹环6将一个较僵硬的冲击传递到止推环16和衬垫体1上之时，更进一步地促使它特别地偏移。当松开套筒9之后，没有力再施加到卡爪3上，并且整个系统可以松弛时，止推环16返回静止位置。由此，在钻卡头中应用两个弹性挠屈的元件，它们可以以其刚度特性曲线适应不同的载荷种类。
权利要求
1.带有一个可以连接到一根钻杆上的衬垫体(1)的钻卡头，其中在倾斜地对准衬垫轴的导向接收装置(2)中引导一个用于构成钻孔工具的卡爪(3)的接收装置，卡爪借助于一个在钳口柄(4)上所形成的齿列(5)与一个在衬垫体(1)上可旋转地引导的螺纹环(6)相啮合，用于钻卡头的开启与闭合，与在轴向与钻孔工具面对的表面相邻布置有一个弹簧垫圈(10)，其特征在于，弹簧垫圈(10)可自由旋转地安装于衬垫体(1)中，在螺纹环(6)和弹簧垫圈(10)之间设计一个连接机构(11)，它在卡爪(3)的轴向向后的极限位置处，在偏移弹簧垫圈(10)时促成一个由螺纹环(6)和弹簧垫圈(10)而成的抗扭连接，并且在形成由螺纹环(6)和弹簧垫圈(10)而成的连接之后，设置有限制卡爪(3)和螺纹环(6)之间旋转角度的机构。
2.根据权利要求1所述的钻卡头，其特征在于，此连接机构具有一个在弹簧垫圈(10)与螺纹环(6)面对的表面上形成的凸台(12)，它可以通过升起到弹簧垫圈(10)上的卡爪(3)，在它们向后对准的调节时，导入到一个在螺纹环(6)中形成的凸台接收装置(14)中。
3.根据权利要求2所述的钻卡头，其特征在于，凸台(12)和凸台接收装置(14)进行多重设置。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的钻卡头，其特征在于，通过一个在弹簧垫圈(10)上在其轴向向前所指的表面上设计的停止凸台(15)形成限制转动角度的机构。
5.根据权利要求4所述的钻卡头，其特征在于，在一个相应于卡爪(3)的角度分配的布置中，在其圆周上均匀地布置有更多的停止凸台(15)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的钻卡头，其特征在于，螺纹环(6)轴向向后，也就是在钻杆的方向上，借助于一个止推环(16)支承于衬垫体(1)之上，它位于一个衬垫体(1)的轴向向前指的立体台肩(18)之上，其直径在半径方向与止推环(16)具有最大50％的重合度。
7.根据权利要求6所述的钻卡头，其特征在于，立体台肩(18)的直径对应于与止推环(16)的一个最大25％的重合度。
8.根据权利要求6或7所述的钻卡头，其特征在于，在止推环(16)和螺纹环(6)的相对的表面上设置有用于一个球轴承(19)的滚珠(17)的导轨面。
全文摘要
钻卡头本发明涉及一种钻卡头,它带有一个可以连接到一根钻杆上的衬垫体(1),其中,在倾斜地对准衬垫轴的导向接收装置(2)中,引导一个用于构成钻孔工具的卡爪(3)的接收装置,这些卡爪借助于一个在钳口柄(4)上所形成的齿列(5),与一个在衬垫体(1)上可旋转地引导的螺纹环(6)相啮合,用于钻卡头的开启与闭合,与在轴向与钻孔工具面对的表面相邻布置有一个弹簧垫圈(10)。此弹簧垫圈(10)可以自由旋转地布置在衬垫体(1)中,其中在螺纹环(6)和弹簧垫圈(10)之间设计一个连接机构(11),它在卡爪(3)的轴向向后的极限位置中,在偏移弹簧垫圈(10)时促成一个由螺纹环(6)和弹簧垫圈(10)的抗扭连接,并且其中在形成由螺纹环(6)与弹簧垫圈(10)的连接之后,布置有用于限制在卡爪(3)与螺纹环(6)之间的旋转角的机构。
文档编号B23B31/167GK1369346SQ0210459
公开日2002年9月18日 申请日期2002年2月9日 优先权日2001年2月10日
发明者G·H·罗姆, H·-D·马克 申请人:罗姆股份有限公司