用于撞击凿岩的装置和系统的制作方法_2

文档序号:9692781阅读:来源:国知局
冲击部的至少一个孔、冲击部的表面中的至少一个槽。另外适当地,冲洗通道装置在第二部段中从均衡及分配室延伸至冲击表面的中央区域。
[0032]优选的是,钻头包括用于出于稳定性的目的而与钻机头配合的轴向分开的上引导区域和下引导区域。适当地,下引导区域为与冲击部相邻的圆柱表面部,并且上引导区域为包括旋转接合装置的脊的圆筒部的略微突出部。两个引导区域均设置成与钻机头上的对应的引导装置配合。
[0033]本发明还涉及一种用于定位在撞击凿岩机与钻头之间的钻柱部件,该钻柱部件包括:
[0034]-管状的旋转力传输单元,该管状的旋转力传输单元在每个端部处均具有用于与其他钻柱部件结合的螺纹,以及
[0035]-击打杆,该击打杆用于将进给力和冲击波传输至钻头并且该击打杆与管状单元同轴且在该管状单元内延伸,
[0036]其中,冲洗流体流动通道形成在管状单元内。本发明的钻柱部件的不同之处在于,管状单元包括用于与击打杆的旋转接合元件旋转配合的装置。
[0037]这使得可以通过使钻柱部件旋转而使击打杆旋转。由此使得如上所述可以建立击打杆与钻头之间的接合。从而获得了与上文所述的对应的优势。
[0038]当钻柱中的所有的部件均具有这种特征时,特别地,操作者不需要区分出待定位成最靠近钻头的特定的“端部部件”。
[0039]优选地,管状单元主要包括中央管状部,该中央管状部为了永久连接而摩擦焊接至上(最靠近锤)带螺纹端部和下(最靠近钻头)带螺纹端部。附加的带螺纹端部借助于螺纹连接部连接至下带螺纹端部,从而完成了被认为是普通的钻柱部件,该普通钻柱部件在每个端部处都具有与其他普通钻柱部件上的螺纹配合的螺纹。附加的带螺纹端部防止击打杆脱离管状单元。
[0040]普通的钻柱部件的最靠近钻头的附加带螺纹端部有利地由作为钻机头的用于接纳钻头的钻柱端部代替。因此,在本发明的有利方面中,钻机头在其背向钻头的端部处配备有与下螺纹端部上的螺纹部对应的螺纹部。由此中央管状部可以通过该线螺纹端部与钻机头结合。此外,钻机头和钻头优选地定尺寸成使得作为钻柱部件的一部分的普通的击打杆可以被直接用于对钻头的砧座表面进行作用。
[0041]本发明的该方面产生模块化并且减少了完整的钻柱系统所需的不同的元件的数目。
[0042]然而,构造具有特别定尺寸的击打杆的特定的钻机头端部部件在某些情况下也是有利的。其原因在于这使得能够针对最佳的应力波传输特性对最远端击打杆的长度进行优化。
[0043]适当地,管状单元中形成有引起旋转装置,该引起旋转装置是轴向向内延伸的脊和槽的组合并且用于与击打杆的旋转接合元件旋转配合。
[0044]优选的是,击打杆的旋转接合元件为接合管状单元的引起旋转装置的径向延伸的翼部。
[0045]重要的是,实现了使穿过钻柱部件形成的冲洗流体流动通道中的冲洗流体流设置成使得该通道还在引起旋转装置与击打杆的旋转接合元件之间延伸。
[0046]有利地,冲洗流体流动通道形成在管状单元与击打杆之间,特别地形成在配合的翼部与脊之间。
[0047]当钻柱部件包括用于保持钻头的钻机头而非附加的带螺纹端部时,该管状单元包括如上所述的用于与钻头的旋转接合装置旋转配合的装置、用于与钻头的上引导区域和下引导区域相应地配合的上引导装置和下引导装置。击打杆相对于钻柱部件轴向地保持并且设置成直接对钻头的砧座表面进行作用。
[0048]保持元件有利地指向外。优选的是,保持元件为用于与钻头上的内螺纹配合的外螺纹。参见以上论述。
[0049]本发明还涉及一种用于撞击凿岩的钻柱系统,该钻柱系统包括根据以上的本发明的钻头以及至少一个根据以上的本发明的钻柱部件。
[0050]有利地,冲洗流体流动通道形成在如下空间中:所述空间形成在钻头与钻机头之间并且位于旋转接合装置的区域中。
[0051]优选地,由管形成的柔性单元包括两个能够伸缩地移位且相互旋转锁定的部分,从而允许对随着时间的推移由冲击波引起的钻柱中的击打杆相对于钻柱中的管状单元的缩短进行轴向长度补偿。柔性单元通常在钻柱中靠近凿岩机布置并且还补偿管状单元和击打杆的长度的制造公差的差异。
[0052]出于能量效率的原因,高度优选的是,钻头的自冲击表面至砧座表面的长度以及击打杆的与钻头接触的长度的总和等于或略大于所述冲击波的波长的一半。通过使凿岩机具有合适的锤设计,钻头长度和“端部”击打杆(最靠近钻头)长度的所述总和有利地为300mm至2000mm并且更优选地为700mm至900mm。
[0053]在本发明的用于凿岩的方法中,其中,钻头用冲击表面沿冲击方向对岩石进行击打,并且冲洗流体被传输穿过钻柱至冲击表面,使得冲洗流体在形成在钻头与钻机头之间并且位于旋转接合装置的区域中的冲洗流体流动通道中流动,其中,在第二部段中,冲洗流体从钻头外侧的空间朝向冲击表面流动,所述钻头外侧的空间是在钻头的安装位置下的冲洗流体均衡及分配室。
【附图说明】
[0054]现在将在实施方式的背景下并参照附图更加详细地描述本发明,在附图中:
[0055]图1示意性地示出了根据本发明的凿岩设备和凿岩装置,
[0056]图2以轴向截面示出了根据本发明的钻头的第一实施方式,
[0057]图3以侧视图示出了图2中的钻头,
[0058]图4示出了用于在根据本发明的系统中使用的柔性单元,
[0059]图5以立体图示出了作为发明的钻柱部件的一部分的击打杆,
[0060]图6示出了穿过钻机头内的钻头的截面,
[0061 ]图7示意性地示出了描绘了根据本发明的方法顺序的流程图,以及
[0062]图8以侧视图示出了作为图2中的实施方式的变型的钻头。
【具体实施方式】
[0063]图1中示出了凿岩设备1,该凿岩设备1具有进给梁2,撞击顶锤凿岩机3能够在进给梁2上来回移动。凿岩机3产生了在钻孔1中传输至钻柱4的冲击波和旋转扭矩。钻柱4由多个钻柱部件5构成,每个钻柱部件都包括用于将旋转力传输至钻头6的管状单元以及用于将进给力和冲击波/应力波传输至钻头6的击打杆(未示出)。钻头6位于钻柱4上的最远端并且由钻机头12支撑。
[0064]图2中的截面图示出了具有冲击部26的钻头6,冲击部26具有用于对岩石面向前传送击打的冲击表面9,该“向前”是沿冲击方向R的。“向后”意味着与冲击方向R相反并且是沿锤的方向的。
[0065]首先,钻头6借助于与击打杆15上的保持元件21配合的保持装置10而由钻机头12支撑并与钻机头12配合,击打杆15又被保持在管状单元的中央管状部5’内。钻机头12、下带螺纹端部(未示出)和中央管状部5’以及上带螺纹端部(未示出)一起形成钻柱部件5的管状单元。
[0066]其次,钻头6设置有旋转接合装置11,该旋转接合装置11用于与指向钻机头12中的腔内的对应装置的旋转力配合。
[0067]S指示对称轴线一一钻头6、钻机头12、击打杆15等围绕该对称轴线基本上旋转对称。“轴向”、“轴向地”指的是沿着对称轴线或平行于对称轴线的方向。“向前”指在沿着对称轴线或平行于对称轴线在冲击方向上,而“向后”指沿着对称轴线或平行于对称轴线朝向锤与冲击方向R相反。“径向地”指关于对称轴线在径向方向上。
[0068]旋转接合装置11通常为花键齿或脊,所述脊为由槽隔开以形成嵌齿状元件的平行的轴向延伸的脊。
[0069]旋转接合装置11从管状或套筒状接合部径向指向外以与向钻机头12的腔内突出的对应元件25接合。
[0070]保持装置10设置在保持凹部17内侧并且径向指向保持凹部17内,保持凹部17形成在钻头6的后端部处的管状或套筒状接合部内侧,该保持凹部17沿与冲击方向R相反的方向开口。
[0071]在本实施方式中,保持装置10被示出为延伸经过较短轴向距离(与保持凹部17的轴向长度相比)的带螺纹部。该带螺纹部在保持凹部17内具有相对大的螺距以与击打杆15上的对应的螺纹部(多个螺纹部)(参见图5中的标记21)配合。
[0072
当前第2页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1