[發明專利]鉆桿

無效

• 申請號: 200680014339.0
• 申請日: 2006-04-27
• 公開（公告）號: CN101166944A
• 公開（公告）日: 2008-04-23
• 發明（設計）人: 馬丁·P·米勒;柯勞德·博德萬格
• 申請（專利權）人: 保爾伍斯股份有限公司
• 主分類號: F27D3/15
• 分類號: F27D3/15;C21B7/12;E21B17/042;F16L15/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 章社杲;吳貴明

技術領域

本發明涉及一種鉆桿，具體地，涉及一種用在鋼鐵制造業中的出鐵出渣裝置的鉆桿。

背景技術

過去的鼓風爐、電弧爐及用于制造、運輸或容納熔融材料的相關容器，都通過稱作“出鐵出渣”的鉆井過程被打開來釋放液態材料。為實施出鐵出渣過程而提供了出鐵出渣裝置。這種出鐵出裝置通常包括用于向鉆桿施加沖擊力和旋轉力的電機，在鉆桿的端部處設有鉆頭，用于伸入待打開的容器中。鉆桿包括中空的、鋼制的鉆軸，其尺寸和制造都足以向難熔材料傳遞旋轉力和沖擊力，從而在容器或容納主體內有效產生鉆孔。

鉆桿的一般設計包括中空鉆軸的從動端，即，連接至電機的鉆軸端部上的外螺紋。鉆軸的相對端，即鉆軸的鉆頭端包括用于接收鉆頭的外螺紋。鉆頭包括與鉆軸鉆頭端的外螺紋配合的內螺紋，這樣就能將鉆頭連接到中空鉆軸上。鉆軸內包括流體通道，其從所述從動端延伸至鉆頭端并使液體或氣體通過中空鉆軸被運輸到鉆頭。向鉆頭供以液體或氣體允許鉆頭的冷卻和從所鉆的孔中清除廢渣。通過有效冷卻鉆頭和清除所鉆孔的廢渣，鉆頭的切削刃保持其刀刃伸長，并且由聚集的廢渣引起的粘結也最小化了。

鉆桿的尺寸很重要，尤其是考慮到鉆桿的重量和操作。根據重量和操作的限制，相比螺紋連接的尺寸而將中空鉆軸的外徑確定為最小可能的尺寸。一般說來，鉆軸被改變成容納最小的單件重量，同時不會損失其適當地傳輸能量的能力。這種改變稱為鍛造。通常，鉆軸的每一端都被鍛造以實現其直徑的增加，同時又不會增加螺紋端之間的重量。

目前，鉆軸鉆頭端處的外螺紋由鉆頭的螺紋決定，即，由鉆頭制造商決定。由此可見，來自不同制造商的鉆頭通常不能用在相同的鉆軸上。目前制造鉆軸所使用的材料不是通用的且所需原材料也很難得到。由此可見，這種鉆軸的成本也因而相對較高。除了材料的直接采購成本外，還必須考慮用于鍛造和車螺紋的其它成本。

為了降低成本，已提出增加兩端之間的鉆軸外徑，由此省去鍛造操作。為了不至于大幅度增加鉆軸的重量，鉆軸的內徑也要增加。增大的內徑具有進一步的優點，即獲得了更大的流動能力，導致更好的冷卻和清除。

但是，通過增加鉆軸的內徑，減小了鉆頭端處鉆軸的材料厚度，由此降低了鉆頭與鉆軸之間連接處的強度。在鉆頭與鉆軸之間連接處的強度不夠的情況下，鉆頭就會在工作中從鉆軸上折斷并危害鉆孔過程。

發明內容

本發明的目的是提供一種改進的鉆桿，其克服上述問題。

根據本發明，一種鉆桿包括：具有第一軸端和第二軸端的細長中空軸，第一軸端具有用于將鉆桿連接到驅動機構的第一連接器，第二軸端具有第一內螺紋；具有第一適配器端和第二適配器端的適配器，第一適配器端具有與第二軸端的第一內螺紋相配合的第一外螺紋，第二適配器端具有用于將鉆頭連接于其上的第二連接器；其中適配器被夾在中空軸與鉆頭之間。

上述鉆桿結構可以使多種鉆頭與單個中空軸結合使用。因此當不同的鉆頭被使用時不需要提供不同的中空軸。因此在使用多種鉆頭的情況下，制造鉆桿的費用也不必大幅增加。

優選地，鉆桿還包括鉆頭，所述鉆頭具有與第二適配器端的第二連接器相配合的第三連接器。

第二適配器端的第二連接器優選地包括第二外螺紋，而鉆頭的第三連接器優選地包括與第二適配器端的第二連接器的第二外螺紋相配合的第二內螺紋。這使得可容易且快速地將鉆頭連接于適配器。

優選地，適配器包括一個流體管，其從第一適配器端向第二適配器端延伸，用于將來自中空軸的流體通道的流體輸送到鉆頭以用于其冷卻。

優選地，適配器還包括多個位于其圓周壁中的孔，所述孔流體地連接至流體管。這樣的孔使流體在鉆桿與鉆孔之間被輸送，以進一步改進鉆頭的冷卻以及改進廢渣從鉆孔的排出。

根據一個實施例，孔設在第二適配器端中。

根據一個實施例，孔設在第一適配器端的第一外螺紋與第二適配器端的第二連接器之間的軸環內，軸環具有大于第一、第二適配器端直徑的直徑。軸環可包括斜切部，其直徑在第一適配器端方向上逐漸減小，并且孔可設置在軸環的該斜切部內。孔的這種設置進一步提高了廢渣從鉆孔的排出。

優選地，適配器還包括設在流體管內的止回閥以阻止材料(如要打開的容器內所容納的加壓熔融材料)流過鉆桿的中空軸。

附圖說明

結合以下附圖，從對優選實施例的下述描述中，本發明的優點更明顯，其中：

圖1是穿過具有根據第一實施例的適配器的根據本發明鉆桿的鉆端截取的縱向截面圖；

圖2是圖1鉆桿鉆端的分解視圖；

圖3a是穿過根據第二實施例的適配器截取的縱向截面圖；