專利名稱：球卡式夾持機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種球卡式夾持機(jī)構(gòu)，具體地說是在小型鉆機(jī)回轉(zhuǎn)器上實(shí)現(xiàn)夾緊和松 開鉆桿的裝置，靠可移位鋼球卡在主動(dòng)鉆桿上，實(shí)現(xiàn)鉆桿旋轉(zhuǎn)和上下給進(jìn)，最終實(shí)現(xiàn)鉆進(jìn)施 工的機(jī)構(gòu)，屬于工程機(jī)械(鉆機(jī))領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
回轉(zhuǎn)器屬于鉆機(jī)上的重要部件，其功能主要是實(shí)現(xiàn)鉆桿的夾持，帶動(dòng)鉆桿旋轉(zhuǎn)和 給進(jìn)。在夾持鉆桿的方式上，國內(nèi)多用碟形彈簧型式，即碟簧夾緊油壓松開；國外多用氮?dú)?彈簧型式；還有齒輪齒條夾緊型式等。前兩種夾緊型式最為普遍，其優(yōu)點(diǎn)是夾持力大，適用 于中深孔鉆機(jī)。在小型鉆機(jī)(爆破孔鉆機(jī)、淺層取樣鉆機(jī))的回轉(zhuǎn)器上，夾持機(jī)構(gòu)的要求更多 是簡單、輕便可靠、維護(hù)方便。本裝置正是應(yīng)這樣的使用要求開發(fā)的。傳統(tǒng)的碟簧夾緊機(jī)構(gòu)會(huì)受碟簧的失效和液壓系統(tǒng)故障的制約，碟簧的軟硬和液壓 系統(tǒng)壓力的波動(dòng)都會(huì)影響鉆桿的夾緊和打開效果，本球卡式夾緊機(jī)構(gòu)全部為機(jī)械式結(jié)構(gòu)， 實(shí)現(xiàn)的過程簡單可靠，手柄的上抬和下壓就可實(shí)現(xiàn)鉆桿的夾緊和松開，且零件之間相互制 約少，維護(hù)方便簡單。在淺層取樣孔和小型爆破孔鉆機(jī)上，本夾緊裝置非常適合，不光能覆蓋鉆機(jī)原有 回轉(zhuǎn)器的功能，在操作和維護(hù)上深受用戶和操作手歡迎。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足之處，從而提供一種球卡式夾持機(jī)構(gòu)，能滿足小 口徑鉆機(jī)的鉆桿夾持要求，相比大口徑鉆機(jī)的碟簧夾持機(jī)構(gòu)，零件數(shù)量少，完全靠機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu) 實(shí)現(xiàn)鉆桿的夾緊和松開，安全可靠、維護(hù)方便。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，球卡式夾持機(jī)構(gòu)主要特征是采用六方主動(dòng)鉆桿套 在頂套和立軸內(nèi)，上下通過鋼球卡在鉆桿的圓弧槽內(nèi)；頂套下端通過其本身的反牙螺紋和 立軸上端螺紋連接，擋圈卡在頂套的上端，0形圈套在頂套的上端，軸承蓋固定在圓環(huán)上，銷 軸將手柄環(huán)固定在上蓋上，夾持環(huán)通過軸承固定在圓環(huán)內(nèi)，上端通過擋圈軸向定位，夾持環(huán) 通過擋圈壓在頂套上，一對軸承背對背安裝在壓梁內(nèi)，上端通過隔套和頂套擰緊在立軸的 臺(tái)階上，起軸向定位；圓環(huán)螺栓和墊圈擰在手柄環(huán)上，圓環(huán)螺栓的頭部位于圓環(huán)的槽內(nèi)，內(nèi) 六角螺栓和彈簧墊圈將上蓋固定在壓梁上。所述六方主動(dòng)鉆桿的六方表面和頂套的內(nèi)六方相配合。所述軸承蓋上設(shè)置有油 嘴。所述上蓋內(nèi)裝有油封。所述手柄環(huán)上裝有手柄、手柄球。本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)
本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，合理；能滿足小口徑鉆機(jī)的鉆桿夾持要求，相比大口徑鉆機(jī)的 碟簧夾持機(jī)構(gòu)，本機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，零件數(shù)量少，完全靠機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)鉆桿的夾緊和松開，安 全可靠、重疊少，維護(hù)十分方便；材料和成本低、制造方便，性價(jià)比高，適合在其他類似小型 鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)器上推廣。


圖1為本發(fā)明球卡式夾持機(jī)構(gòu)工作狀態(tài)圖示意圖。圖2為圖1的結(jié)構(gòu)俯視圖。
具體實(shí)施例方式下面本發(fā)明將結(jié)合附圖中的實(shí)施例作進(jìn)一步描述
如圖1 圖2所示，包括六方主動(dòng)鉆桿1、擋圈2、頂套3、油嘴4、0形圈5、螺栓6、彈簧 墊圈7、銷軸8、軸承蓋9、擋圈10、軸承11、圓環(huán)12、夾持環(huán)13、鋼球14、擋圈15、上蓋16、 油封17、壓梁18、軸承19、隔套20、立軸21、圓環(huán)螺栓22、墊圈23、內(nèi)六角螺栓24、彈簧墊圈 25 手柄環(huán)26、手柄27、手柄球28。本發(fā)明主要采用六方主動(dòng)鉆桿1套在頂套3和立軸21內(nèi)，上下通過鋼球14卡在 鉆桿的圓弧槽內(nèi)；六方主動(dòng)鉆桿1的六方表面和頂套3的內(nèi)六方結(jié)構(gòu)相配合，頂套3下端通 過其本身的反牙螺紋和立軸21的上端螺紋連接，而立軸是轉(zhuǎn)動(dòng)的，這樣就達(dá)到回轉(zhuǎn)傳動(dòng)的 功能，以至最終帶動(dòng)六方主動(dòng)鉆桿1轉(zhuǎn)動(dòng)。擋圈2卡在頂套3的上端，起向上的限位作用。 油嘴4擰在軸承蓋9上，起潤滑軸承11的作用。0形圈5套在頂套3的上端，起密封作用。 螺栓6和彈墊7將軸承蓋9固定在圓環(huán)12上。銷軸8將手柄環(huán)26固定在上蓋16上，手柄 環(huán)26可以圍繞銷軸8上下轉(zhuǎn)動(dòng)。夾持環(huán)13通過軸承11固定在圓環(huán)12內(nèi)，上端通過擋圈 10軸向定位。夾持環(huán)13通過擋圈15壓在頂套3上。油封17裝在上蓋16內(nèi)，起密封下端 軸承19的作用。一對軸承19背對背安裝在壓梁18內(nèi)，上端通過隔套20和頂套3擰緊在 立軸21的臺(tái)階上，起軸向定位。圓環(huán)螺栓22和墊圈23擰在手柄環(huán)26上，圓環(huán)螺栓22的 頭部位于圓環(huán)12的槽內(nèi)，手柄環(huán)26上下抬起時(shí)即可將圓環(huán)12跟著一起抬起。內(nèi)六角螺栓 24和彈簧墊圈25將上蓋16固定在壓梁18上。手柄27、手柄球28分別擰在手柄環(huán)26上。本發(fā)明的工作原理及工作過程
本發(fā)明采用六方主動(dòng)鉆桿1通過鋼球14卡在整個(gè)裝置內(nèi)，由旋轉(zhuǎn)的立軸帶動(dòng)一起旋 轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)鉆進(jìn)施工。1、鉆桿打開(見圖1)
抬起手柄27，帶動(dòng)手柄環(huán)26圍繞銷軸8上行。擰在手柄環(huán)26上的圓環(huán)螺栓22的端部 卡在圓環(huán)12的徑向槽內(nèi)(見圖2俯視圖)，帶動(dòng)圓環(huán)12同步上行。圓環(huán)12通過軸承11、擋 圈10帶動(dòng)夾持環(huán)13上行。夾持環(huán)13上行通過其自身的內(nèi)斜面和內(nèi)臺(tái)階(見圖2 )，讓開鋼 球的間隙，鋼球向外讓開六方主動(dòng)鉆桿1的圓弧槽，鉆桿便可打開抽出。2、鉆桿夾緊(見圖1)
放下手柄27，帶動(dòng)手柄環(huán)26圍繞銷軸8下行。擰在手柄環(huán)26上的圓環(huán)螺栓22的端 部卡在圓環(huán)12的徑向槽內(nèi)，帶動(dòng)圓環(huán)12同步下行。圓環(huán)12通過軸承11、擋圈10帶動(dòng)夾持 環(huán)13下行。夾持環(huán)13下行通過其自身的內(nèi)斜面和內(nèi)臺(tái)階(見圖2)，壓縮鋼球向內(nèi)移動(dòng)，鋼 球向內(nèi)移動(dòng)卡在六方主動(dòng)鉆桿1的圓弧槽內(nèi)，鉆桿的上下位移即被固定。根據(jù)杠桿原理及 力學(xué)分析，六方主動(dòng)鉆桿1的反作用力，不可能通過鋼球再頂開夾持環(huán)13，而手柄的常態(tài)始 終是向下的，實(shí)際上鋼球和鉆桿已被鎖住。3、旋轉(zhuǎn)功能的實(shí)現(xiàn)鉆桿被6只鋼球卡住，限制上下位移；鉆桿的六方表面和頂套3的六方內(nèi)孔相配合，使 徑向旋轉(zhuǎn)同步。六方頂套3是通過螺紋和立軸21相連接的，立軸21是旋轉(zhuǎn)的，最終鉆桿就 被帶動(dòng)進(jìn)行同步轉(zhuǎn)動(dòng)。 本發(fā)明核心由一夾持環(huán)、六方頂套、6個(gè)鋼球組成，鋼球位于六方頂套的6個(gè)孔內(nèi)， 靠夾持環(huán)的斜面上下運(yùn)動(dòng)，擠壓鋼球產(chǎn)生徑向位移，卡入鉆桿的圓弧槽內(nèi)，以至最終夾緊鉆 桿達(dá)到旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的功能。
權(quán)利要求
一種球卡式夾持機(jī)構(gòu)，其特征是采用六方主動(dòng)鉆桿(1)套在頂套(3)和立軸(21)內(nèi)，上下通過鋼球(14)卡在鉆桿的圓弧槽內(nèi)；頂套(3)下端通過其本身的反牙螺紋和立軸(21)上端螺紋連接，擋圈(2)卡在頂套(3)的上端，O形圈(5)套在頂套(3)的上端，軸承蓋(9)固定在圓環(huán)(12)上，銷軸(8)將手柄環(huán)(26)固定在上蓋(16)上，夾持環(huán)(13)通過軸承(11)固定在圓環(huán)(12)內(nèi)，上端通過擋圈(10)軸向定位，夾持環(huán)(13)通過擋圈(15)壓在頂套(3)上，一對軸承(19)背對背安裝在壓梁(18)內(nèi)，上端通過隔套(20)和頂套(3)擰緊在立軸(21)的臺(tái)階上，起軸向定位；圓環(huán)螺栓(22)和墊圈(23)擰在手柄環(huán)(26)上，圓環(huán)螺栓(22)的頭部位于圓環(huán)(12)的槽內(nèi)，內(nèi)六角螺栓(24)和彈簧墊圈(25)將上蓋(16)固定在壓梁(18)上。
2.如權(quán)利要求1所述的球卡式夾持機(jī)構(gòu)，其特征在于所述六方主動(dòng)鉆桿(1)的六方表 面和頂套(3)的內(nèi)六方相配合。
3.如權(quán)利要求1所述的球卡式夾持機(jī)構(gòu)，其特征在于所述軸承蓋(9)上設(shè)置有油嘴(4)。
4.如權(quán)利要求1所述的球卡式夾持機(jī)構(gòu)，其特征在于所述上蓋(16)內(nèi)裝有油封(17)。
5.如權(quán)利要求1所述的球卡式夾持機(jī)構(gòu)，其特征在于所述手柄環(huán)(26)上裝有手柄 (27)、手柄球(28)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種球卡式夾持機(jī)構(gòu)，其主要采用六方主動(dòng)鉆桿套在頂套和立軸內(nèi)，上下通過鋼球卡在鉆桿的圓弧槽內(nèi)；頂套下端通過其本身的反牙螺紋和立軸上端螺紋連接，軸承蓋固定在圓環(huán)上，銷軸將手柄環(huán)固定在上蓋上，夾持環(huán)通過軸承固定在圓環(huán)內(nèi)，夾持環(huán)通過擋圈壓在頂套上，一對軸承背對背安裝在壓梁內(nèi)，上端通過隔套和頂套擰緊在立軸的臺(tái)階上，起軸向定位。本發(fā)明能滿足小口徑鉆機(jī)的鉆桿夾持要求，相比大口徑鉆機(jī)的碟簧夾持機(jī)構(gòu)，本機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，零件數(shù)量少，靠機(jī)械機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)鉆桿的夾緊和松開，安全可靠、重疊少，維護(hù)十分方便；材料和成本低、制造方便，性價(jià)比高，適合在其他類似小型鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)器上推廣。
文檔編號E21B19/00GK101915066SQ20101026927
公開日2010年12月15日 申請日期2010年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月31日
發(fā)明者劉長馳, 李瑾煒 申請人:江蘇省無錫探礦機(jī)械總廠有限公司