[發明專利]潛孔鉆機的夾盤組件

有效

• 申請號: 201010172275.5
• 申請日: 2010-04-16
• 公開（公告）號: CN101864894A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發明（設計）人: 戴耳·理查德·沃爾菲爾
• 申請（專利權）人: 阿特拉斯·科普科·西科羅克有限責任公司
• 主分類號: E21B4/02
• 分類號: E21B4/02
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 張全文

相關申請

本專利申請是于2009年4月16日在先申請的共同待決美國專利申請第12/425222號的部分連續案并主張該在先申請的優先權。該在先申請的全部內容以引用的方式結合于本案中。

技術領域

本發明涉及潛孔鉆機，特別是涉及這種鉆機的夾盤組件。

發明內容

潛孔鉆機(DTH)(也被稱為潛孔錘和地鉆機)通常是靠流體操作的，一般包括殼體、可活動地置于殼體內的活塞以及具有切割面的切割鉆頭。切割鉆頭耦接至殼體。活塞在殼體內直線往復運動以不斷沖擊鉆頭，以驅動所述切割面進入被鉆的孔的工作表面中。通常，這種鉆機進一步包括夾盤螺紋連接至殼體，用于導引鉆頭和/或活塞的運動。鉆頭可活動地置于所述夾盤的中孔中，所述鉆頭和夾盤具有互補的槽和花鍵，其中槽和花鍵在鉆頭運動過程中可滑動地相互作用。而且，鉆頭一般是利用一組開口環固定至夾盤，這組開口環套在鉆頭的外表面，例如是與鉆頭槽或肩部配合，以將鉆頭連接至夾盤。

當鉆頭在鉆孔操作中斷裂時，操作員必須從孔中移除鉆頭的斷裂件才能繼續鉆孔。這個過程可能費時，成本高，如果不成功，可能會導致放棄在鉆的孔。提供一種將鉆頭的斷裂部與鉆機組件的其余部分保持在一起的結構使得斷裂部可從孔中退出來，而無需耽誤過長時間和導致過高成本，可能是很重要的。這種結構也應該是可靠的。

而且，當鉆頭斷裂時，將夾盤從鉆機組件的其余部件上拆除可能是困難的。提供利于夾盤移除的結構可能是很重要的。即使當鉆頭沒有破壞時，這種結構也可以是有用的。

在一個實施例中，本發明可提供一種保持裝置，用于保持地鉆機組件的鉆頭。所述鉆機組件包括具有中軸線的殼體，所述鉆頭具有大致呈圓柱形的頭部。所述保持裝置大致包括可連接至殼體的環形套管以及設在套管和鉆頭之間的保持組件。保持組件可包括軸向槽和突起。軸向槽由所述套管和鉆頭其中之一形成，且槽具有軸向延伸的形成有開口的側壁和軸向端壁。突起支撐在所述套管和鉆頭其中之一上。所述突起可經由所述側壁的開口而被定位于所述槽，所述突起可與所述端壁抵接以限制鉆頭自所述套管遠離所述殼體的軸向移動。

在一些構造中，所述鉆頭的頭部具有外圓周面，所述槽形成在所述外圓周面上，所述突起被所述套管支撐。所述突起與所述套管和鉆頭的其中另一一體成型。

在一些構造中，所述保持組件包括第一軸向槽，由所述套管和鉆頭其中之一形成，所述第一槽包括軸向延伸且形成開口的第一側壁、相對的第二側壁以及第一側壁與第二側壁之間的端壁；第一突起，支撐在所述套管和鉆頭的其中另一上，所述第一突起可經由所述第一槽的第一側壁的開口而被定位于所述第一槽，所述第一突起可與所述第一槽的端壁抵接以限制所述鉆頭自所述套管遠離所述殼體的軸向移動；第二軸向槽，由所述套管和鉆頭其中之一形成，所述第二槽包括軸向延伸的第一側壁、相對的第二側壁以及第一側壁與第二側壁之間的端壁；以及第二突起，支撐在所述套管和鉆頭的其中另一上，所述第二突起可經由所述第二槽的第一側壁的開口而被定位于所述第二槽，所述第二突起可與所述第二槽的端壁抵接以限制所述鉆頭自所述套管遠離所述殼體的軸向移動。在這種構造中，所述鉆頭的頭部具有外圓周面，所述第一槽和第二槽形成在所述外圓周面上，所述第一突起和第二突起被所述套管支撐。

在一些構造中，所述保持組件包括多個槽，由所述套管和鉆頭其中之一形成，每個所述槽包括軸向延伸且設有開口的第一側壁、相對的第二側壁以及第一側壁和第二側壁之間的端壁，多個槽在所述套管和鉆頭其中之一的圓周方向上間隔開；以及對應的多個突起，支撐在所述套管和鉆頭的其中另一上，每個所述突起可經由對應的槽的第一側壁的開口而被定位于所述對應的槽，每個所述突起可與對應的槽的端壁抵接以限制所述鉆頭自所述套管遠離所述殼體的軸向移動。所述保持組件可包括四個槽和四個突起。

保持組件可進一步包括橫向槽，沿所述套管和鉆頭其中之一至少局部的圓周方向上延伸。橫向槽通過軸向槽的側壁的開口與所述軸向槽連通。所述突起可移動進入所述橫向槽并經由所述橫向槽進入所述軸向槽。保持組件也可進一步包括軸向進入槽，具有開放軸向端。突起通過開放軸向端沿軸向配合于進入槽。橫向槽連通進入槽與軸向槽。進入槽可具有封閉軸向端和相對的開放軸向端。橫向槽可在靠近封閉軸向端的位置與進入槽連通。

所述軸向槽具有與第一次提到的端壁相對的軸向第二端壁，所述側壁的開口位于所述第一次提到的端壁和所述第二端壁之間。所述突起具有軸向高度，所述第一次提到的側壁的開口的尺寸設計成緊密適配所述突起的軸向高度。