CN107386992B - 露天开采钎具组件及露天开采钎具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种露天开采钎具组件及露天开采钎具，涉及钻探设备技术领域。露天开采钎具组件包括钻杆和钻头。钻杆包括杆体和第一连接部，第一连接部位于杆体的端部，第一连接部包括收刀部、第一螺纹段和导向端头，收刀部的直径与杆体的直径相同，导向端头与第一螺纹段衔接，导向端头的远离第一螺纹段的一端具有第一导向止口。钻头包括第二连接部，第二连接部包括第二螺纹段和导向通道，导向通道与第二螺纹段相接，导向通道的远离第二螺纹段的一端为第二导向止口。露天开采钎具包括露天开采钎具组件。露天开采钎具组件及露天开采钎具为露天开采提供更好的作业保障，提高露天开采企业的生产效益。

Description

露天开采钎具组件及露天开采钎具

技术领域

本发明涉及钻探设备技术领域，具体而言，涉及一种露天开采钎具组件及露天开采钎具。

背景技术

露天开采，又称为露天采矿，是一个移走矿体上的覆盖物，得到所需矿物的过程，从敞露地表的采矿场采出有用矿物的过程。露天开采作业主要包括穿孔、爆破、采装、运输和排土等流程。

在冲击凿岩过程中，钎杆受到反复弯曲和高频冲击载荷的作用会产生断裂失效问题，随着重型液压凿岩机械在凿岩工程中的大量应用，钎具疲劳寿命不足的问题日趋突显，这不仅直接影响到凿岩效率的提高，还造成钎钢的大量消耗。

发明内容

本发明的目的在于提供一种露天开采钎具组件，其能够提高凿岩作业效率，降低凿岩作业成本。

本发明的另外一个目的在于提供一种露天开采钎具，其包括上述露天开采钎具组件，其能够有更好的整体强度，提高露天开采企业的生产效益。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明的实施例提供了一种露天开采钎具组件，包括钻杆和用于与所述钻杆配合使用的钻头；

所述钻杆包括杆体和第一连接部，所述第一连接部位于所述杆体的端部，所述第一连接部包括收刀部、第一螺纹段和导向端头，所述收刀部的一端与所述杆体衔接且收刀部的直径与所述杆体的直径相同，所述收刀部的另外一端与所述第一螺纹段的一端衔接，所述导向端头与所述第一螺纹段的另外一端衔接，所述导向端头的远离所述第一螺纹段的一端具有第一导向止口；

所述钻头包括第二连接部，所述第二连接部包括用于与所述第一螺纹段配合的第二螺纹段和用于容纳所述导向端头的导向通道，所述导向通道与所述第二螺纹段相接，所述导向通道的远离所述第二螺纹段的一端为用于与所述第一导向止口配合的第二导向止口。

另外，根据本发明的实施例提供的露天开采钎具组件，还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的可选实施例中，以所述第一螺纹段和所述导向端头为外螺纹，以所述第二螺纹段和所述导向通道为内螺纹，所述外螺纹的有效长度大于等于所述内螺纹的有效长度。

在本发明的可选实施例中，所述外螺纹的有效长度和所述内螺纹的有效长度均为85mm、95mm或者105mm。

在本发明的可选实施例中，所述第一螺纹段与所述第二螺纹段均为锥度梯形螺纹且螺纹锥度夹角为3°。

在本发明的可选实施例中，所述锥度梯形螺纹的锥度螺纹螺距为15.63mm、18.47mm或者20.32mm。

在本发明的可选实施例中，所述导向端头的长度为18mm，所述导向通道的长度为15mm。

在本发明的可选实施例中，所述导向端头包括外端头和采用永磁铁制成的内端头，所述内端头嵌设于所述外端头且所述内端头的端面与所述外端头的端面齐平。

在本发明的可选实施例中，所述杆体的直径为38mm时，所述导向端头的直径为30mm；

所述杆体的直径为45mm时，所述导向端头的直径为35mm；

所述杆体的直径为51mm时，所述导向端头的直径为40mm。

在本发明的可选实施例中，所述导向端头的直径为30mm时，所述导向通道的直径为32mm；

所述导向端头的直径为35mm时，所述导向通道的直径为37mm；

所述导向端头的直径为40mm时，所述导向通道的直径为42mm。

本发明的实施例提供了一种露天开采钎具，包括上述任一项所述的露天开采钎具组件，所述第一螺纹段与所述第二螺纹段螺接，所述导向端头位于所述导向通道，所述第一导向止口与所述第二导向止口相抵接。

本发明的有益效果是：

露天开采钎具组件通过自动收刀将收刀部的直径设计成与杆体的直径相同，通过导向端头与导向通道的配合，使得安装后的钻杆与钻头之间的紧密性更好，使得用了该组件的露天开采钎具能够有更好的作业表现，降低作业成本，提高凿岩作业效率，为露天开采提供更好的作业保障，提高露天开采企业的生产效益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的实施例1提供的钻杆的结构示意图；

图2为本发明的实施例1提供的钻头的结构示意图；

图3为本发明的实施例1提供的导向端头的示意图；

图4为本发明的实施例2提供的露天开采钎具的示意图。

图标：10-钻杆；11-杆体；121-收刀部；123-第一螺纹段；125-导向端头；1252-第一导向止口；1254-外端头；1256-内端头；30-钻头；31-第二螺纹段；33-导向通道；332-第二导向止口；200-露天开采钎具。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

请参照图1至图3，本实施例提供了一种露天开采钎具组件，包括钻杆10和钻头30。

具体的，钻杆10包括杆体11和第一连接部，第一连接部位于杆体11的端部，第一连接部包括收刀部121、第一螺纹段123和导向端头125，收刀部121的一端与杆体11衔接且收刀部121的直径与杆体11的直径相同，收刀部121的另外一端与第一螺纹段123的一端衔接，导向端头125与第一螺纹段123的另外一端衔接，导向端头125的远离第一螺纹段123的一端具有第一导向止口1252。

钻头30用于与钻杆10配合使用。钻头30包括第二连接部，第二连接部包括用于与第一螺纹段123配合的第二螺纹段31和用于容纳导向端头125的导向通道33，导向通道33与第二螺纹段31相接，导向通道33的远离第二螺纹段31的一端为用于与第一导向止口1252配合的第二导向止口332。

其中，以第一螺纹段123和导向端头125为外螺纹，以第二螺纹段31和导向通道33为内螺纹，外螺纹的有效长度大于等于内螺纹的有效长度。

更为具体的，本实施例所用的外螺纹的有效长度和内螺纹的有效长度均为85mm、95mm或者105mm。

详细的，第一螺纹段123与第二螺纹段31均为锥度梯形螺纹且螺纹锥度夹角为3°，锥度梯形螺纹的锥度螺纹螺距为15.63mm、18.47mm或者20.32mm。

需要说明的是，此处的锥度螺纹螺距的大小顺序是按照上述的有效长度的大小顺序设置的，例如当外螺纹和内螺纹的有效长度均为85mm时，锥度螺纹螺距为15.63mm，其他以此类推。

在本实施例中，导向端头125的长度为18mm，导向通道33的长度为15mm。杆体11的直径与导向端头125的直径也是相互配套使用的，其配套的具体情况如下：

杆体11的直径为38mm时，导向端头125的直径为30mm；

杆体11的直径为45mm时，导向端头125的直径为35mm；

杆体11的直径为51mm时，导向端头125的直径为40mm。

导向端头125同样需要和容纳它的导向通道33相互配套，本实施例的配套方式如下：

导向端头125的直径为30mm时，导向通道33的直径为32mm；

导向端头125的直径为35mm时，导向通道33的直径为37mm；

导向端头125的直径为40mm时，导向通道33的直径为42mm。

在上述结构的基础上，还可以有这样的一种选择，即，导向端头125包括外端头1254和采用永磁铁制成的内端头1256，内端头1256嵌设于外端头1254且内端头1256的端面与外端头1254的端面齐平。这样导向端头125能够与钻头30贴合地更紧密，以便于更好地传递冲击力。

此外，当把钻杆10与钻头30旋拧分离时，内端头1256能够对钻杆10与钻头30之间可能产生的金属碎屑进行吸附并一齐脱离钻头30，减少钻头30内的金属碎屑，这样下次使用时，能够有同样的结合的紧密性保障。

本实施例的原理是：

在以往普通的钎具中，钎具的钎杆的螺纹一侧具有用于收刀的收刀槽，经过实践发现，当进行开采作业时，收刀槽的部分相较于钎具的其他部分更容易发生断裂。

本实施例的收刀部121为自动收刀完成加工，收刀部121的直径与杆体11的直径相同，这是去除了收刀槽，使得原本该是收刀槽的部位的直径增加了5-7mm，具体的增加值跟杆体11的直径大小有关，比如杆体11的直径使38mm，则相较于同等尺寸下的普通钎杆而言，在原本收刀槽处的直径增加了5-6mm，杆体11直径更大，相较于普通的钎杆的收刀槽处的直径也就增加得越多。

通过第一连接部和第二连接部的配合，当钻杆10与钻头30连接时，导向端头125能够沿着导向通道33行进，直到第一导向止口1252能与第二导向止口332相抵。相较于一般的连接方式而言，将导向止口这样的方式与锥度梯形螺纹相结合，钻杆10与钻头30之间连接的紧密性更好。

这带来的好处是，在进行露天开采作业时，钻头30受到的冲击力能够更加高效地传递给冲击能量，可以增强在打眼时的抗弯曲能力，大大提高产品强度。

总的来说，通过上述方式，增加了杆体11的强度，又增加了钻杆10与钻头30连接后的紧密性，使得最终组合后的钎具的的整体强度得到提高。钎具的整体强度提高后，钻进时的直孔率能够得到提高。

这样即便在不均匀的岩层也有较好的钻进效果，降低了质量隐患。

需得注意的是，内螺纹的有效长度要保持在外螺纹的有效长度以内，即小于或者等于外螺纹的有效长度，这样才能保障整体的连接的紧密性，进而使得组装后的钎具的整体强度得到提升。

本实施例的露天开采钎具组件，通过提升收刀部121的直径，使得收刀部121能够有更强的承载能力，结合导向端头125与导向通道33、第一导向止口1252与第二导向止口332的导向安装作用，能够让钻杆10和钻头30配合地更加紧密，使得钻头30受到的冲击力能够更好地传递给钻杆10，整体的强度更有保障，使得结合后的钎具更加适于凿岩作业，提高作业效率，降低钎钢的消耗。

实施例2

请参照图4，本实施例提供了一种露天开采钎具200，包括实施例1中的露天开采钎具组件。

具体的，第一螺纹段123与第二螺纹段31螺接，导向端头125位于导向通道33，第一导向止口1252与第二导向止口332相抵接。

需要说明的是，图4仅示出露天开采钎具200的主要的部分，即钻杆10与钻头30的连接后的状况。

通过使用实施例1中的露天开采钎具组件，露天开采钎具200整体强度有保障，对于凿岩作业中的冲击力的传递也更加顺畅，进而使得露天开采钎具200在用于凿岩作业时，能够有足够的抗疲劳效用，提升凿岩作业的效率，降低对于钎钢的消耗，既节约成本又提高效率，很好地实现了提高企业效益的目的。

综上所述，本发明的露天开采钎具组件通过自动收刀将收刀部121的直径设计成与杆体11的直径相同，通过导向端头125与导向通道33的配合，使得安装后的钻杆10与钻头30之间的紧密性更好，使得用了该组件的露天开采钎具200能够有更好的作业表现，降低作业成本，提高凿岩作业效率，为露天开采提供更好的作业保障，提高露天开采企业的生产效益。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种露天开采钎具组件，其特征在于，包括钻杆和用于与所述钻杆配合使用的钻头；

所述钻杆包括杆体和第一连接部，所述第一连接部位于所述杆体的端部，所述第一连接部包括收刀部、第一螺纹段和导向端头，所述收刀部的一端与所述杆体衔接且收刀部的直径与所述杆体的直径相同，所述收刀部的另外一端与所述第一螺纹段的一端衔接，所述导向端头与所述第一螺纹段的另外一端衔接，所述导向端头的远离所述第一螺纹段的一端具有第一导向止口；

所述钻头包括第二连接部，所述第二连接部包括用于与所述第一螺纹段配合的第二螺纹段和用于容纳所述导向端头的导向通道，所述导向通道与所述第二螺纹段相接，所述导向通道的远离所述第二螺纹段的一端为用于与所述第一导向止口配合的第二导向止口；

所述导向端头包括外端头和采用永磁铁制成的内端头，所述内端头嵌设于所述外端头且所述内端头的端面与所述外端头的端面齐平；

以所述第一螺纹段和所述导向端头为外螺纹，以所述第二螺纹段和所述导向通道为内螺纹，所述外螺纹的有效长度大于等于所述内螺纹的有效长度。

2.根据权利要求1所述的露天开采钎具组件，其特征在于，所述外螺纹的有效长度和所述内螺纹的有效长度均为85mm、95mm或者105mm。

3.根据权利要求1所述的露天开采钎具组件，其特征在于，所述第一螺纹段与所述第二螺纹段均为锥度梯形螺纹且螺纹锥度夹角为3°。

4.根据权利要求3所述的露天开采钎具组件，其特征在于，所述锥度梯形螺纹的锥度螺纹螺距为15.63mm、18.47mm或者20.32mm。

5.根据权利要求1所述的露天开采钎具组件，其特征在于，所述导向端头的长度为18mm，所述导向通道的长度为15mm。

6.根据权利要求1所述的露天开采钎具组件，其特征在于，所述杆体的直径为38mm时，所述导向端头的直径为30mm；

所述杆体的直径为45mm时，所述导向端头的直径为35mm；

所述杆体的直径为51mm时，所述导向端头的直径为40mm。

7.根据权利要求6所述的露天开采钎具组件，其特征在于，所述导向端头的直径为30mm时，所述导向通道的直径为32mm；

所述导向端头的直径为35mm时，所述导向通道的直径为37mm；

所述导向端头的直径为40mm时，所述导向通道的直径为42mm。

8.一种露天开采钎具，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的露天开采钎具组件，所述第一螺纹段与所述第二螺纹段螺接，所述导向端头位于所述导向通道，所述第一导向止口与所述第二导向止口相抵接。

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