专利名称：锚杆钻机给进推力自紧密封钎套和钎杆的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种锚杆钻机在对顶板实施湿式钻孔作业中使用的钎套和钎杆，属于锚杆支护机械的钻机技术领域和钎具领域。
目前，国内外生产的湿式锚杆钻机在钎套和钎杆上采用的密封结构均为钎尾外装式″O″形圈密封。这种密封结构的缺点是(1)密封圈装在钎尾的外径上，容易在现场搬运中碰伤。(2)″O″形圈密封的配合要有一定的压缩量，故配合较紧，钎杆在钎套内频繁的插入和拔出，使现场工人在操作中感到非常费力，也影响工作效率。并且容易造成密封圈磨损失效。对于我国从国外引进的大型锚杆机组其钻进效率很高，钻进速度为12.7米/分，平均每隔12秒就要插拔一次钎杆，故操作的省力与否尤其显得重要。(3)钻卡的内孔密封面为细长孔精加工，其密封面的精度，光洁度及密封面入口处的15°倒角，在加工中都很难达到设计要求，也使″O″形圈的配合面常被擦伤或切损，造成密封失效。(4)由于以上几种原因，使得这种密封结构的实用性很差，所以操工人总是采用不装密封圈钻孔，因此造成较大的给水压力和流量的损失，而且大量的漏水还给人机的工作环境造成严重污染。
中国专利97246397.6中虽对其中的钻杆和钻卡做了一些改进，提高了密封效果，但仍然未能解决密封圈易损和钎杆插拔费力的问题。
本发明的目的是针对现有技术中存在的不足之处而提供的一种锚杆钻机给进推力自紧密封钎套和钎杆。
本发明的目的是采取以下措施实现的锚杆钻机给进推力自紧密封钎套和钎杆，由钎杆和钎套两组部件构成，其特征在于钎杆部件由钎杆体、钎柄和密封圈组成，其中钎柄套装在钻杆体的尾端，并采用紧配合加焊接固定，密封圈装在钎柄下端的内孔中，钎套部件设计有两种结构，即ZJI型橡胶弹簧式和ZJII型螺旋弹簧式，其中(1)ZJI型橡胶弹簧式钎套的结构是水嘴装配在卡套的下段上，在水嘴的基部加工有圆柱台；(2)ZJII型螺旋弹簧式钎套的结构是伸缩套套在水嘴上，在伸缩套的下面由压缩弹簧支撑，水嘴与卡套的下段通过螺扣连接，并将弹簧压缩到设计的预压缩高度。
ZJI型橡胶弹簧式钎套中的水嘴可与卡套下段连体加工成一个零件。对于较大截面的钎杆体可不用另装钎柄，而将钎柄的内部结构直接加工在钎杆体尾端之中。钎杆插入钎套后，水嘴与密封圈内径配合，水嘴基部的圆柱台或伸缩套的上端项在密封圈的下端，并使钎柄的下端与卡套之间留有轴向间隙。钎杆体可以是圆形、正六角形等标准截面形状的中空钎杆，钎杆体的顶端可与各种适合的标准钻头配套联接。钎柄可采用六方、四方、双翼耳结构形式与卡套配套组合，以传递扭矩，卡套的下端可设计成与各型钻机输出轴相配套的联接方式与其配套联接。卡套由上下两段分别加工后装配而成。该发明适应于锚杆支护机械的钻机领域和钎具领域。
本发明的效果是1、钎杆插拔操作省力，实现了快速换钎。
2、在进钻时实现了密封自紧，保证了密封可靠。
3、密封圈不易磨损或碰伤，提高了密封圈的使用寿命。
4、填补了钎具品种的一项空白。
图1是本发明的ZJI型橡胶弹簧式结构视图；图2是本发明的ZJII型螺旋弹簧式结构视图；下面结合附图对本发明的实施详细叙述描杆钻机给进推力自紧密封钎套和钎杆，有两个基本型号，即ZJI型橡胶弹簧式和ZJII型螺旋弹簧式(图1、图2)。
本发明的钎套和钎杆由钎杆和钎套两组部件构成。其中钎杆部件由钎杆体1、钎柄2和密封圈3组成。对于较大断面尺寸的钎杆体1也可不用另装钎柄，而将钎柄的内部密封结构直接加工在钎杆体的尾部，钎套部件中的卡套4由上下两段分别加工后装配而成，其钎套内部设计有两种结构，ZJI型的水嘴5装配在卡套4的下段上，也可采用减化加工方法，将水嘴5和卡套4的下段连体加工成一个零件。当钎杆插入钎套后，水嘴5与密封圈3的内径形成较松或者还有间隙的配合，因此插拔钎杆的操作会非常省力，达到快速省力地更换钎杆的目的，并且对密封圈3也不易损失，在水嘴5的基部加工有圆柱台，当钎杆插入卡套4后，该圆柱台的上端顶在密封圈3的下端并使钎柄2的下端与钎套之间留有一定的轴向设计间隙C。当钻机进钻时，钎柄2与卡套4将在给进推力的作用下发生轴向相对位移，设计间隙C消失，密封圈3被轴向压缩并产生径向膨胀，将水嘴5夹紧，从而实现密封自紧，保证可靠密封，并对密封圈3的适量磨损产生补偿作用。密封圈3实际上是一个密封圈与橡胶弹簧的组合件。ZJII型钎套的不同之处是将ZJI型水嘴基部的圆柱台加工成伸缩套6，并将其套装在水嘴上，在伸缩套的下面装有弹簧7，该弹簧的作用是使密封圈3所受的轴向压力F在C行程的范围内的压力变化值ΔF尽可能小，从而使密封圈3所受的轴向压力F趋于常数，以提高密封圈3的使用寿命。
本发明的优点是1、在插拔钎杆时，密封付配合较松或者还有间隙，故插拔钎杆时会非常快捷省力，对密封圈的磨损也小。
2、密封密圈在进钻时能够实现给进推力自紧，保证可靠密封，并对密封圈的适量磨损有补偿作用。
3、加工制造工艺简单。
4、密封圈的更换方便快捷。
5、密封圈装在钎柄孔内，不易碰伤。
6、密封圈的径向断面尺寸较大，允许有较大变形，对径向加工误差有补偿作用。
权利要求
1.一种锚杆钻机给进推力自紧密封钎套和钎杆，由钎杆和钎套两组部件构成，其特征在于钎杆部件由钎杆体、钎柄和密封圈组成，其中钎柄(2)套装在钻杆体(1)的尾端，并采用紧配合加焊接固定，密封圈(3)装在钎柄下端的内孔中，钎套部件设计有两种结构，即ZJ I型橡胶弹簧式和ZJII型螺旋弹簧式，其中(1)ZJI型橡胶弹簧式钎套的结构是水嘴(5)装配在卡套(4)的下段上，在水嘴的基部加工有圆柱台；(2)ZJII型螺旋弹簧式钎套的结构是伸缩套(6)套在水嘴(5)上，在伸缩套的下面由压缩弹簧(7)支撑，水嘴(5)与卡套(4)的下段通过螺扣连接，并将弹簧(7)压缩到设计的预压缩高度。
2.根据权利要求1所述的一种锚杆钻机给进推力自紧密封钎套和钎杆，其特征在于ZJI型橡胶弹簧式钎套中的水嘴(5)可与卡套(4)下段连体加工成一个零件。
3.根据权利要求1所述的一种锚杆钻机给进推力自紧密封钎套和钎杆，其特征在于对于较大截面的钎杆体可不用另装钎柄，而将钎柄(2)的内部结构直接加工在钎杆体尾端之中。
4.根据权利要求1所述的一种锚杆钻机给进推力自紧密封钎套和钎杆，其特征在于钎杆插入钎套后，水嘴(5)与密封圈(3)内径配合，水嘴(5)基部的圆柱台或伸缩套(7)的上端项在密封圈(3)的下端，并使钎柄(2)的下端与卡套(4)之间留有轴向间隙(C)。
5.根据权利要求1所述的一种锚杆钻机给进推力自紧密封钎套和钎杆，其特征在于钎杆体(1)可以是圆形、正六角形等标准截面形状的中空钎杆，钎杆体(1)的顶端可与各种适合的标准钻头配套联接。
6.根据权利要求1所述的一种锚杆钻机给进推力自紧密封钎套和钎杆，其特征在于钎柄(2)可采用六方、四方、双翼耳结构形式与卡套(4)配套组合，以传递扭矩，卡套(4)的下端可设计成与各型钻机输出轴相配套的联接方式与其配套联接。
7.根据权利要求1所述的一种锚杆钻机给进推力自紧密封钎套和钎杆，其特征在于卡套(4)由上下两段分别加工后装配而成。
8.根据权利要求1所述的一种锚杆钻机给进推力自紧密封钎套和钎杆，其特征在于该发明适应于锚杆支护机械的钻机领域和钎具领域。
全文摘要
本发明涉及一种锚杆钻机给进推力自紧密封钎套和钎杆,属于锚杆支护机械领域一种锚杆钻机在实施湿式钻孔作业中使用的钎套和钎杆。其特点是由钎套和钎杆两组部件组成,钎杆部件由钎杆体、钎柄和密封圈构成;钎套部件有两种结构:ZJI型橡胶弹簧式和ZJII型螺旋弹簧式,其部件由卡套、水嘴、伸缩套、弹簧组成。本发明设计新颖、结构简单,能实现密封自紧、密封可靠,钎杆插拔快捷省力,密封不易磨损,并对适量磨损有补偿作用。
文档编号E21B3/00GK1382895SQ0111759
公开日2002年12月4日 申请日期2001年4月26日 优先权日2001年4月26日
发明者陈树林 申请人:陈树林