[實用新型]沖擊式復合螺紋連接鑿巖釬具

有效

• 申請號: 201620957565.3
• 申請日: 2016-08-29
• 公開（公告）號: CN206144484U
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 黃獻萩;武一葦
• 申請（專利權）人: 貴州捷盛鉆具股份有限公司
• 主分類號: E21B17/042
• 分類號: E21B17/042
• 代理公司: 貴陽春秋知識產權代理事務所(普通合伙)52109
• 代理人: 楊云

技術領域

本發明涉及一種沖擊式鑿巖釬具，尤其涉及一種沖擊式復合螺紋連接鑿巖釬具。

背景技術

目前，沖擊式鑿巖釬具通常由釬桿通過螺紋與釬頭的褲體連接而成。在鑿巖過程中，釬桿、褲體受力情況比較復雜、惡劣，容易造成釬具失效，影響釬具壽命。觀察發現，釬具失效主要有兩種形式：1）釬桿外螺紋段收尾附近發生斷裂；2）從褲體螺紋盲孔的內螺紋收尾處至螺孔孔底之間的區域容易發生斷裂。經過分析，造成釬桿或褲體斷裂的主要原因如下：

1）由于應力大多集中在釬桿外螺紋收尾處，當受到彎矩作用時釬桿的外螺紋收尾處附近容易發生斷裂。

2）由于在內螺紋收尾處開設有退刀槽，對應于該退刀槽位置處的褲體壁較薄、強度較弱，而且應力通常集中于退刀槽與螺紋盲孔的交匯處，因此褲體斷裂易發生在螺紋盲孔與退刀槽的交匯處附近。

為此，“US6767156B1”公開了一種沖擊式螺紋連接鑿巖釬具。該專利的釬桿具有兩個錐形引導面（一個位于釬桿的外螺紋段前端、另一個位于軸肩與外螺紋段的交匯處），褲體的螺紋盲孔中有與上述兩個錐形引導面對應的兩個內錐面，且軸肩的直角端面與褲體端面保持接觸，因此在軸向存在嚴重的過定位（兩個錐形引導面和一個軸肩直角端面）、在直徑方向也存在過定位（兩個錐形引導面）。上述結構雖然能夠承受較大的彎矩，但承受軸向沖擊力的能力較弱。在實際使用中，即使兩個內錐面與軸肩之間的配合關系處理得很好（過定位的干涉程度較小），但當釬具受載變形后（尤其是在內螺紋端面附近）極有可能出現由釬桿軸肩直角端面（或對應的內螺紋端面）以及釬桿外螺紋段前端的錐面承受彎矩，從而導致承載力臂驟然縮小、彎矩局部應力增大。同時，當軸肩直角端面（或內螺紋端面）受力不均勻時，其傳遞的沖擊力（為組合部件傳遞的主要載荷）會進一步加大局部應力集中的程度，導致零件短時間內失效。

另外，“CN10289110B”公開了一種“用于沖擊式巖鉆的鉆頭”，該專利是用一段內螺紋替代螺紋盲孔中的退刀槽，雖然能夠克服褲體壁在退刀槽處較薄的缺陷，但內螺紋加工比較困難。不僅如此，由于取消了退刀槽，內螺紋一直延伸至螺紋盲孔的孔底；因此在內螺紋收尾處與螺紋盲孔的孔底之間會形成應力集中，從而導致內螺紋與孔底交匯處容易產生裂紋。還有，由于該專利的釬桿沒有設置軸肩，因此褲體端面和螺紋咬合線類似于簡支梁結構，在彎矩作用下必然導致外螺紋在螺紋咬合線處斷裂，這也是當前傳統外螺紋最主要的失效形式。

發明內容

針對現有技術中存在的上述缺陷，本發明旨在提供一種沖擊式復合螺紋連接鑿巖釬具，它不僅可避免褲體的螺紋盲孔孔底處產生裂紋、而且還能防止釬桿外螺紋收尾處發生斷裂，從而有效提高釬具壽命。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：它包括帶有螺紋盲孔的褲體、通過設在前段部位的外螺紋與所述螺紋盲孔配合連接的釬桿；

螺紋盲孔的底孔為錐孔，該底孔的母線與該底孔軸線之間的夾角β為1～10°，優選為5°；

外螺紋段的前端有直徑小于螺紋盲孔最小截面直徑的圓柱狀過渡段，該過渡段的長度小于或等于螺紋盲孔的螺紋收尾處與孔底的距離；當外螺紋段與螺紋盲孔配合擰緊時過渡段的前端面與螺紋盲孔的孔底接觸；

螺紋盲孔的螺紋牙型由直線形的內螺紋牙頂、曲線形的內螺紋牙底、以及一端與該內螺紋牙底相切另一端與內螺紋牙頂連接的兩段直線形內螺紋牙側構成，外螺紋段的螺紋牙型由直線形的外螺紋牙底、曲線形的外螺紋牙頂、以及一端與該外螺紋牙頂相切另一端與外螺紋牙底連接的兩段直線形外螺紋牙側構成。

上述技術方案中的內螺紋牙底以及外螺紋牙頂優選圓弧、橢圓、拋物線或雙曲線上的一段曲線，最好選擇橢圓短軸所對應的那段曲線。

上述技術方案中的釬桿采用帶有中段的階梯軸結構；為了避免應力集中，外螺紋段與中段之間通過錐面軸肩連接過渡；為了提高釬桿的抗彎強度，螺紋盲孔的孔口處有與該軸肩相適配的內錐面，軸肩與釬桿軸線之間的夾角γ均為1～10°，優選為4°。

在上述技術方案中，螺紋盲孔與孔底之間有退刀槽。

與現有技術比較，本發明由于采用了上述結構，因此具有諸多優點，具體分析如下：

1）在釬桿外螺紋段的前端設置過渡段，并且當外螺紋段與螺紋盲孔配合擰緊時釬桿過渡段的前端面與螺紋盲孔的孔底接觸，因此釬桿可通過該過渡段的前端面與螺紋盲孔的孔底接觸來傳遞打擊力，從而可避免傳統釬具的螺紋配合面容易遭到破壞的缺陷。