专利名称：螺旋片卷绕机及该螺旋片卷绕机所用的钢带导入装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种螺旋片巻绕机，并且还涉及该螺旋片巻绕机所用的钢带 导入装置，用于将条带状的带钢以螺旋状态地巻绕到中空的杆体外，构成用 于诸如石油勘探、天然气勘探、地质矿场钻探用的螺旋钻杆。
背景技术：
本申请人在2007年11月8日向国家知识产权局专利局提出了螺旋钻杆 的实用新型专利申请，授权公告号为CN201106416Y。在该专利的说明书的 背景技术栏中指出，先前的结合于钻杆的杆体外的螺旋片之间表现为有端点 联结。这里所讲的有端点联结是指各枚螺旋片之间需要用接应片实现首尾相 接，因此不可避免地产生强度差、浪费材料以及出现螺旋片之间大小不一的 现象，影响运动的平稳性和使用寿命，尤其是加工效率十分低下。对此，申 请人推出了将螺旋片之间以无端点形态地结合于杆体外的螺旋钻杆结构。但 是，若要将螺旋片之间按所需的导程以无端点形态地结合于或称巻绕到杆体 外必须借助以切实可行的机械设备来担当，只有这样才能体现提高螺旋片与 杆体的整体结合效果、节约材料并且确保螺旋片大小一致和具有理想的加工 效率。此外，如何将带钢喂给巻绕机也是不可偏废的一个重要方面。本发明 在下面将要介绍的技术方案便是基于这种前提下产生的。
发明内容
本发明的任务在于提供一种能确保带钢匀致地巻绕到杆体外构成螺旋钻 杆可体现带钢材料无损耗、加工效率高的螺旋片巻绕机。
本发明的任务还在于提供一种能将带钢自动喂给螺旋片巻绕机巻绕的螺 旋片巻绕机所用的钢带导入装置。
本发明的任务是这样来完成的， 一种螺旋片巻绕机，它包括一机架；一 主动轴和一丝杠，主动轴设在机架的长度方向的一侧，丝杠设在机架的长度方 向的上部中央并且与主动轴保持平行； 一第一驱动机构，与所述的主动轴的 一端传动联结； 一动力过渡机构，配置在所述机架的一端并且与所述的主动 轴的另一端传动联结并且还与所述丝杠的一端传动联结； 一第二驱动机构，设置在所述机架的另一端并且与所述的丝杠的另一端传动联结； 一滑台，滑 配在机架的上部，与所述的丝杠的中部相配合； 一减速机构，设在所述的滑 台上并且与所述的主动轴的中部传动联结，所述机架的宽度方向的一端的上 部延设有滑套座，滑套座上设有滑套。
在本发明的一个具体的实施例中，所述的机架的上部两侧沿机架的长度 方向各延设有一导轨，所述的滑台的两侧与所述的导轨滑配。
在本发明的另一个具体的实施例中，所述的第一驱动机构包括第一电机 和第一减速机，第一电机与第一减速机相配合并且安置在机架的一端，其中， 第一减速机的输出轴通过联轴套与所述的主动轴的一端的花键头传动联结。
在本发明的还一个具体的实施例中，所述的动力过渡机构包括第一、第 二链轮、第一传动链条、第一变速箱、第一、第二齿轮和离合器，第一链轮 固定在所述的主动轴的一端端部，第二链轮固设在第一变速箱的输入轴上， 第一变速箱设在机架的一端，第一传动链条联结在第一、第二链轮上，第一 齿轮固定在丝杆的一端端部并且与第二齿轮相啮合，第二齿轮和离合器同轴 安装在第一变速箱的输出轴上。
在本发明的再一个具体的实施例中，所述的第二驱动机构包括第二电机 和第三、第四链轮以及第二传动链条，第二电机安配在机架的一端的侧部， 第三链轮固定在第二电机的电机输出轴上，第四链轮固定在丝杠的一端，第 二传动链条套置在第三、第四链轮上。
在本发明的又一个具体的实施例中，所述的减速机构包括第二变速箱、 绞盘和第二减速机，第二变速箱安置在所述的滑配于机架上的滑台上，绞盘 与第二变速箱的末级动力输出轴传动联结，第二减速机包括箱体和第三、第 四齿轮，箱体与第二变速箱固定，第三、第四齿轮设在箱体内，两者相互啮 合，其中，第三齿轮与第二变速箱的动力输入轴联结，而第四齿轮与所述的 主动轴滑动联结，其中，在所述的绞盘的侧部延设有一牵引凸缘。
在本发明的更而一个具体的实施例中，所述的机架的一端的侧部设置有 一信号采集器，该信号采集器与所述的减速机构的第二变速箱相对应。
在本发明的进而一个具体的实施例中，所迷的信号采集器为行程开关、 微动开关、接近开关或霍尔感应元件中的任意一种。
本发明的还一任务是这样来完成的， 一种螺旋片巻绕机所用的钢带导入 装置，它包括一导带本体，该导带本体包括作用缸、固定座、滑动座、导轮 座、导轮轴、 一对导轮和一对轴承，作用缸安装在固定座的一端，固定座固 定在螺旋片巻绕机的机架上，滑动座固定在固定座的另一端，导轮座滑配在 滑动座上并且与所述的作用缸的作用缸柱联结，导轮轴的两端通过一对轴承 而设在导轮座上， 一对导轮固定在导轮轴的中部， 一对导轮之间构成有带钢
在本发明的一个具体的实施例中，所述的作用缸为气缸或油缸。 本发明所推荐的技术方案的优点之一，能高效率地将带钢巻绕到杆体外
构成螺旋钻杆；之二，由于带钢在构成为螺旋片的过程中是无接头，因此不 会产生材料损耗；之三，钢带导入装置能将带钢自动地喂给螺旋片巻绕机。
图1为本发明的一个具体的实施例结构图。 图2为本发明的应用例示意图。
具体实施例方式
为了使贵审査员特别是公众能更加清楚地了解本发明的技术实质和有益 效果，特结合附图及实施例对本发明的具体实施方式
详细描述如下，但对实 施例的描述均不构成对本发明方案的具体限制，任何形式而非实质性的变化 均应视为本发明所公开的技术方案范畴。
请见图1和图2，机架1优选采用铣床的床身，对于铣床的床身可以通 过废旧设备调剂市场购取，也可以自制，本实施例择取前者，这样可以降低 整机的成本。以目前的图示的位置状态为例，机架1的左端延接有一滑套座 15,在滑套座15上设置有一滑套151。在机架l的长度方向的上部两侧各构 成有一导轨11, 一对导轨11用来供下面还要说明的滑台7滑配。主动轴2为 六角轴，通过一对轴承座22而配置在机架1的长度方向的一侧，一对轴承座 22各自固定在相应的支架221上，一对支架221既可与机架1联结，也可单独设 置，本实施例选择后者。在主动轴2所伸展到一对轴承座22中的其中一个轴承 座22 (图示左边的一个)外的一端的轴体上加工有花键头21。丝杠3通过一 对丝杠轴承座31而可转动地设置在机架1的长度方向的另一侧的上方，与前 述的主动轴2保持平行。安装时应使主动轴2的高度与丝杠3的高度相一致。
第一驱动机构4配置在机架1的左端，该第一驱动机构4的第一电机41 与第一减速机42组配，并且第一减速机42的输出轴(末级动力输出轴)通 过联轴套421与主动轴2左端的轴体上所加工的花键头21传动联结。动力过 渡机构5位于机架1的右端，作为该动力过渡机构5的第一链轮51固定在主 动轴2的右端，该第一链轮51上套置有第一传动链条52的一端，而第一传 动链条52的另一端套置于第二链轮53上,第二链轮53固定在第一变速箱54 的输入轴上，第一齿轮55固定在丝杠3的右端，并且与第二齿轮56相啮合， 第二齿轮56和离合器57同轴设置在第一变速箱54的输出轴541上，离合器 57的离合爪571的下部固接拉杆572的一端(右端),而拉杆572的另一端(左 端)伸展到机架1的左端并且在穿过机架1上的拉杆孔13后联结手柄573的 下端，手柄573铰连连接在延设有机架1左端的手柄铰接座12上。第一驱动 机构4的第一电机41工作，经第一减速机42带动主动轴2旋转，从而由主 动轴2带动动力过滤机构5。具体是由主动轴2带动第一链轮51,经第一 传动链条52带动第二链轮53，将动力引至第一变速箱54,经第一变速箱54 变速后由第一变速箱54的输出轴541带动安装在输出轴541上的第二齿轮 56，由于第二齿轮56是与固定在丝杠3上的第一齿轮55相啮合的，因此由 第二齿轮56带动第一齿轮55，进而由第一齿轮55带动丝杠3旋转，旋转方 向与主动轴2—致。
第二驱动机构6的第二电机61配置在机架1的左端的一侧，在第二电机 61的电机轴上固定第三链轮62，在第三链轮62上套置第三传动链条63的一 端，而第三传动链条63的另一端套置于第四链轮64上，第四链轮64固定在 丝杠3的左端。当第二驱动机构6工作时，通过操作手柄573带动拉杆572, 由拉杆572带动离合爪571，使第一、第二齿轮55、 56由先前的啮合状态变 为脱开，使丝杠3产生与先前的旋转方向相反的旋转，与丝杠3的中部相配 接的滑台7也朝着与先前的运动方向相反的运动，即向左运动。
滑台7的两侧即图示状态的前后侧与前述的导轨11滑动配合，底部通过滑 台螺母71与丝杠3相配合。减速机构8的第二变速箱81固定在滑台7上，随 滑台7的移动而移动，也就是说由滑台7载其运动，第二变速箱81的动力输入 轴811与第二减速机83联结，而第二变速箱81的动力输出轴齿轮与绞盘82传动 联结，在绞盘82的中央开设有芯棒孔822，并且在绞盘82的侧部延设有一牵引 凸缘821。第二减速机83的箱体831通过一组螺钉8311与第二变速箱81固定，
第二减速机83的第三齿轮832通过其花键孔8321与前述的动力输出轴811 联结，并且第三齿轮832与第四齿轮833相啮合，而第四齿轮833通过其中 央的六角滑动套8331而滑配在主动轴2上。
仍请见图1和图2，在图1中较为详细地给出了与螺旋片巻绕机相配套 的带钢导入装置的结构，作为该带钢导入装置的导带本体9的作用缸91安装 在固定座92的一端或称尾部，固定座92的前端联结滑动座93,整个固定座 92的近中部用固定螺钉921在机架1的左端的一侧所预设的带钢导入机构固 定孔14部位与机架1固定。从图1中可以看到，带钢导入机构固定孔14有 四个，但并非限于四个，它们以平行四边形的四个角的位置分布，这表明固 定座92相对于滑台7更具体地讲相对于绞盘82呈倾斜固定，与绞盘82之间 构成有夹角或称倾斜角，夹角角度越大成形出的螺旋片的导程越小，反之亦 然。 一个形状大体上呈U形的导轮座94滑动配合在滑动座93上，在导轮座 94上通过一对轴承97设置一导轮轴95的两端，而导轮轴95的中部固设一对 导轮96， 一对导轮96之间保留有与带钢30的厚度相适配的带钢槽961。上 面提到的作用缸91既可以是油缸，也可以是气缸，本实施例择用气缸作为作 用缸91，作用缸91的缸柱911与导轮座94相联结。
在图1和图2中示出了芯棒IO，芯棒10的一端即图1所示的右端加工有 螺纹，在使用时将该端穿过前述的芯棒孔822并且用锁紧螺母101锁定，而 芯棒10的另一端(图示的左端)穿置于滑套151上。又，在图l中示出了安 装在机架l的长度方向的一侧的并且偏一端的一个信号采集器20,当减速机 构8同滑台7携其向左移动并且触及该信号采集器20时，则表明滑台7不能 再向左移动，因为由信号采集器20将信号反馈给电气控制箱，使第二驱动机 构6的第二电机61停止工作。对于信号采集器20，既可以是行程开关，也可 以是微动开关，还可以是接近开关或霍尔感应元件，本实施例选择行程开关。
申请人叙述本发明的工作原理，当要将由图1中示意的带钢30巻绕到空 套于芯棒10上的螺旋钻杆套40上形成由图2所示形状的螺旋钻杆50时，先 是驱动第二电机61工作，使滑台7左移，直至减速机构8的第二变速箱81 触及信号采集器20，第二电机61停止工作。将螺旋钻杆套40套置在芯棒10 外，并且将螺旋钻杆套40穿置于滑套座15的滑套151上，用锁紧螺母101 将芯棒10锁定。将端部钻设有一定位孔301的带钢30 (通常为20号钢)置于带钢槽961中，驱动作用缸91，缸柱911推动导轮座94，直至推动到使带 钢30端部的定位孔301对准牵引凸缘821，将带钢30的端部通过定位孔301 套置至牵引凸缘821上。驱动第一驱动机构4工作，经动力过渡机构5使丝 杠3运动，同时由主动轴2带动减速机构8的第二减速机83，将动力经动力 输入轴811输入，直至带动绞盘82，在绞盘82的旋转下使带钢30巻绕到螺 旋钻杆套40上，与此同时滑台7向右移动，直到将所需长度的带钢30巻绕 到相应长度的螺旋钻杆套40上构成由图2所示的螺旋钻杆50。然后，通过对 电气控制箱的操作，使第一驱动机构4停止工作，卸除锁紧螺母101，拨离芯 棒10，取离螺旋钻杆50，将其送往后续工序进行焊接。再操作手柄573，使 第二齿轮56与第一齿轮55脱档，接着驱动第二驱动机构6的第二电机61工 作，由第三链轮62通过第二传动链条63带动第四链轮64,进而由第四链轮 64带动丝杠3作与先前的旋转方向相反的旋转，使滑台7载着减速机构8向 左回到起始状态(以触及信号采集器20为限)，然后再次操作手柄573，使离 合器57动作，进而使第一、第二齿轮55、 56进入彼此啮合的状态。接着进 入将下一根带钢30巻绕到下一个螺旋钻杆套40上的工作，工作过程与前述 相同。
综上所述，本发明所提供的技术方案能确保带钢30以所需的导程或称节 距匀致地巻绕到作为钻杆体的螺旋钻杆套40上构成螺旋钻杆50，加工效率与 已有技术相比可提高数十倍，而且能够节约原材料，因为由于不需对每个导 程的螺旋片之间实行人为的首尾相接，故不存在切割接应片的过程。
权利要求
1、一种螺旋片卷绕机，其特征在于它包括一机架(1)；一主动轴(2)和一丝杠(3)，主动轴(2)设在机架(1)的长度方向的一侧，丝杠(3)设在机架(1)的长度方向的上部中央并且与主动轴(2)保持平行；一第一驱动机构(4)，与所述的主动轴(2)的一端传动联结；一动力过渡机构(5)，配置在所述机架(1)的一端并且与所述的主动轴(2)的另一端传动联结并且还与所述丝杠(3)的一端传动联结；一第二驱动机构(6)，设置在所述机架(1)的另一端并且与所述的丝杠(3)的另一端传动联结；一滑台(7)，滑配在机架(1)的上部，与所述的丝杠(3)的中部相配合；一减速机构(8)，设在所述的滑台(7)上并且与所述的主动轴(2)的中部传动联结，所述机架(1)的宽度方向的一端的上部延设有滑套座(15)，滑套座(15)上设有滑套(151)。
2、 根据权利要求1所述的螺旋片巻绕机，其特征在于所述的机架(l)的 上部两侧沿机架(l)的长度方向各延设有一导轨(ll)，所述的滑台(7)的两侧与 所述的导轨(ll)滑配。
3、 根据权利要求1所述的螺旋片巻绕机，其特征在于所述的第一驱动 机构(4)包括第一电机(41)和第一减速机(42)，第一电机(41)与第一减速机(42) 相配合并且安置在机架(l)的一端，其中，第一减速机(42)的输出轴通过联轴 套(421)与所述的主动轴(2)的一端的花键头(21)传动联结。
4、 根据权利要求1所述的螺旋片巻绕机，其特征在于所述的动力过渡 机构(5)包括第一、第二链轮(51、 53)、第一传动链条(52)、第一变速箱(54)、 第一、第二齿轮(55、 56)和离合器(57)，第一链轮(51)固定在所述的主动轴(2) 的一端端部，第二链轮(53)固设在第一变速箱(54)的输入轴上，第一变速箱(54) 设在机架(l)的一端，第一传动链条(52)联结在第一、第二链轮(51、 53)上， 第一齿轮(55)固定在丝杆(3)的一端端部并且与第二齿轮(56)相啮合，第二齿 轮(56)和离合器(57)同轴安装在第一变速箱(54)的输出轴(541)上。
5、 根据权利要求1所述的螺旋片巻绕机，其特征在于所述的第二驱动 机构(6)包括第二电机(61)和第三、第四链轮(62、 64)以及第二传动链条(63)， 第二电机(61)安配在机架(1)的一端的侧部，第三链轮(62)固定在第二电机(61) 的电机输出轴上，第四链轮(64)固定在丝杠(3)的一端，第二传动链条(63)套 置在第三、第四链轮(62、 64)上。
6、 根据权利要求1所述的螺旋片巻绕机，其特征在于所述的减速机构(8) 包括第二变速箱(81)、绞盘(82)和第二减速机(83)，第二变速箱(81)安置在所 述的滑配于机架(1)上的滑台(7)上，绞盘(82)与第二变速箱(81)的末级动力输 出轴传动联结，第二减速机(83)包括箱体(831)和第三、第四齿轮(832、 833)， 箱体(831)与第二变速箱(81)固定，第三、第四齿轮(832、 833)设在箱体(83) 内，两者相互啮合，其中，第三齿轮(832)与第二变速箱(81)的动力输入轴(811) 联结，而第四齿轮(833)与所述的主动轴(2)滑动联结，其中，在所述的绞盘(82) 的侧部延设有一牵引凸缘(821)。
7、 根据权利要求6所述的螺旋片巻绕机，其特征在于所述的机架(l)的 一端的侧部设置有一信号采集器(20)，该信号采集器(20)与所述的减速机构(8) 的第二变速箱(81)相对应。
8、 根据权利要求7所述的螺旋片巻绕机，其特征在于所述的信号采集 器(20)为行程开关、微动开关、接近开关或霍尔感应元件中的任意一种。
9、 一种如权利要求1所述的螺旋片巻绕机所用的钢带导入装置，其特 征在于它包括一导带本体(9)，该导带本体(9)包括作用缸(91)、固定座(92)、 滑动座(93)、导轮座(94)、导轮轴(95)、 一对导轮(96)和一对轴承(97)，作用缸 (91)安装在固定座(92)的一端，固定座(92)固定在螺旋片巻绕机的机架(1)上， 滑动座(93)固定在固定座(92)的另一端，导轮座(94)滑配在滑动座(93)上并且 与所述的作用缸(91)的作用缸柱(911)联结，导轮轴(95)的两端通过一对轴承 (97)而设在导轮座(94)上， 一对导轮(96)固定在导轮轴(95)的中部， 一对导轮 (96)之间构成有带钢槽(961)。
10、 根据权利要求9所述的螺旋片巻绕机所用的钢带导入装置，其特征 在于所述的作用缸为气缸或油缸。
全文摘要
一种螺旋片卷绕机及该螺旋片卷绕机所用的钢带导入装置，用于将条带状的带钢卷绕到中空的杆体外。包括一机架；一主动轴和一丝杠，主动轴设在机架的长度方向的一侧，丝杠设在机架的长度方向的上部中央；一第一驱动机构，与主动轴的一端联结；一动力过渡机构，配置在机架的一端并且与主动轴的另一端联结并且还与丝杠的一端联结；一第二驱动机构，设置在机架的另一端并且与丝杠的另一端联结；一滑台，滑配在机架的上部，与丝杠的中部相配合；一减速机构，设在滑台上并且与主动轴的中部联结，机架的宽度方向的一端的上部延设有滑套座，滑套座上设有滑套。能高效率地将带钢卷绕到杆体外构成螺旋钻杆；不会产生材料损耗；能将带钢自动地喂给螺旋片卷绕机。
文档编号B21D11/22GK101357380SQ200810196169
公开日2009年2月4日 申请日期2008年9月8日 优先权日2008年9月8日
发明者张全根 申请人:常熟市飞达汽车保养工具设备有限公司