CN1494969A - 钻卡头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种尤其用于冲击钻的钻卡头，它有一个可与钻床主轴相连的卡头体(2)，在该卡头体中，卡爪(6)被安置在倾斜于卡头轴线(8)延伸的导向套筒(7)中，该卡爪(6)在其径向外侧具有一个与螺纹环(11)的内螺纹相啮合的齿列(9)。一个套筒(13)与该螺纹环(11)抗转动地相连。螺纹环(11)在其外侧具有一道沿切向延伸的沟槽(12)，用来至少对套筒(13)圆周上的一部分加压。

Description

钻卡头
技术领域
本发明涉及一种尤其用于冲击钻的钻卡头，它有一个可与钻床主轴相连的卡头体，在该卡头体中，卡爪被安置在倾斜于卡头轴线延伸的导向套筒中，卡爪在径向外侧上具有与一螺纹环的内螺纹相啮合的齿列，还具有一个与螺纹环抗转动地相连的套筒。
背景技术
这类钻卡头早已在实际应用中众所周知，例如在EP0468128A1中就描述了一种具有只由一个部分组成的螺纹环的钻卡头，在钻卡头的装配过程中，该螺纹环沿轴向从后插入套筒，套筒自身接着又轴向向前地移动到卡头体上，并在该处防止轴向向前移动。为达到一定的功能作用和耐久性并实现较高的夹紧力，必须使螺纹环和套筒之间的抗转动连接尽可能承受较大的应力。
发明内容
因此，本发明的任务在于提供一种上述类型的钻卡头，即在钻卡头装配尽可能简单、经济的情况下，使得螺纹环和套筒之间的连接能承受更大的载荷。
这一任务可通过一个开头所述类型的钻卡头来如此完成，即，螺纹环在其外侧具有一道沿切向延伸的沟槽，用来至少对套筒圆周上的一部分加压。
这种钻卡头的优点在于，简化了独立构件螺纹环和套筒的制造，因为结构设计不复杂，同时没有加大装配的难度，其中仅仅是在螺纹环沿轴向从后插入套筒后而将套筒压入螺纹环的沟槽中。除了使这两个构件在轴向上相对可靠地固定外，还由于套筒在其纵向上很小的一个区域内发生了形变，使得它与螺纹环连接在一起，这一连接能够传递较大的转矩，因为在挤压的同时也在挤压边缘的上方形成了形状锁合。
若螺纹环上的沟槽的横截面为矩形，这种沟槽的制造便会变得特别简单。其中，在套筒受挤压以及受压部分适应上述横截面结构的过程中，套筒的形变区域形成夹紧，从而提高抗扭强度。
本发明范围内优选的一种实施方式的特征在于，沟槽的侧壁倾斜延伸。在这种实施方式中，有可能只需较小的外力乃至较少的能量消耗就使套筒发生形变，且避免了精确地设计挤压边缘。这是基于如下的可行方案实现的，但并非是必要的，即，在沟槽内安置有一个沿切向延伸的齿，从而在制造螺纹环的过程中，通过进一步实施一个加工步骤就能借助形状锁合来提高螺纹环和齿列之间连接的抗扭强度。
也可以将齿设计在沟槽底部，其中在这种实施方式中，需注意套筒在挤压螺纹环的过程中产生的较大范围、精确形变。因此，优选将齿设计在沟槽的至少一个侧壁上。将其设计在沟槽的两个侧壁上效果会更佳。
为了提高螺纹环和套筒之间连接的抗扭强度，也可以使螺纹环轴向朝前的径向外棱至少沿其部分径向长度倾斜，并且具有一个齿以与套筒共同作用在该倾斜部分上。在这种实施方式中，螺纹环上沿切向延伸的沟槽的主要作用为，相对于螺纹环在轴向上固定套筒，这在螺纹环由几部分的螺纹环构成时尤其有意义，螺纹环被安放在沿卡头体的切向延伸的沟槽内，由此适用于在轴向上固定套筒。在这样的情况下，套筒也可以由一个不用扳手卡紧的钻卡头的调整套筒构成，从而使得这一整体的构造非常简单，且成本低廉。
或者，套筒也可以由钻卡头上与螺纹环抗转动相连的中间套筒构成，而这一钻卡头具有一个位于调整套筒和卡头体之间的锁定装置。例如在EP0710518B1中就描述了这样一种钻卡头，它的构造十分复杂，其中，中间套筒可作为螺纹环的一部分，借助这一螺纹环，转矩可从调整套筒上传递，以打开和卡紧钻卡头。出于经济和结构上的原因，螺纹环和中间套筒由两部分构成，但理想说来，仅当钻具柄部上的卡爪进入装置，并且在轴向上向后在螺纹环上直接或间接通过一推力轴承支撑在卡头体上时，允许螺纹环和中间套筒在切向和轴向上作为一个整体来移动。
附图说明
下面将通过在附图中示出的实施例对本发明进行详细说明。其中：
图1示出了钻卡头的侧视图，在截面中示出了左边的一部分；
图2示出了一可选实施方式中与图1对应的视图，其中螺纹环上沟槽的侧壁倾斜延伸；
图3示出了一实施方式中与图1对应的视图，其中沟槽的两侧壁具有齿；
图4示出了与图1对应的视图，其中螺纹环的轴向前棱配置有齿。
具体实施方式
图中示出的钻卡头1具有一个卡头体2，在其轴向靠后的那端上形成一个主轴套筒3，主轴套筒3与图中未示出的钻床的钻床主轴相连接，钻床主轴同样未示出。一个通孔4在轴向上向前分级地与该主轴套筒3相接，该通孔通过一个可轴向移动地安置在钻床主轴内的冲头直接对钻具柄端施加作用力。钻具柄自身可被引入一个安置于卡头体2轴向靠前的那端的工具套筒5中，并在那里借助安装在导向套筒7中的卡爪6被夹紧，导向套筒7位于卡头体2中并且其走向倾斜于卡头轴线8。卡爪6在其径向外侧上具有齿列9，以使卡爪6移动到导向套筒7中，卡爪6通过齿列9与螺纹环11的内螺纹相啮合，螺纹环11被可转动地安置在卡头体2上。在如图所示的实施例中，螺纹环11由分离的螺纹环组成，其被安装在位于卡头体2上的环形沟槽10中。
螺纹环11在其外侧上具有一道沿切向延伸的沟槽12，一个套筒13至少要被压到该沟槽中圆周的一部分上。这样做有两个目的，一是通过摩擦连接形成抗转动的连接，同时使套筒13相对于螺纹环11在轴向上固定。
在图1所示的实施例中，沟槽12的横截面为矩形，而在图2所示的实施例中，沟槽12的侧壁14倾斜延伸。
为了提高螺纹环11和套筒13之间连接的抗扭强度，可以不像图1、图2中那样在钻卡头1中实施摩擦连接，而是依照图3在钻卡头1中形成形状锁合，为此要在沟槽12中设置一个沿切向延伸的齿15，而且在所示的实施例中，齿15被设置在沟槽12的两侧壁14上，但从原理上说，也可将齿15仅设在一个侧壁14或者沟槽底部16上。
在如图所示的实施例中，钻卡头1具有一个锁定装置17，利用这一装置，在钻孔作业中阻止了调整套筒18在与钻卡头1开启相对应的方向上扭转的情况。EP 0 710 518 B1中描述了这样一种锁定装置17，即，其基本结构可参见专利说明书，锁定装置17具有一个锁定元件，这一锁定元件被安装在一个与螺纹环11抗转动且轴向不可移动地连接的中间套筒19内，且通过调整套筒18相对于中间套筒19发生的一定限度的扭转移动。位于螺纹环11中且沿切向延伸的沟槽12使螺纹环11和中间套筒19之间形成一个能承受极大负荷的连接，从而在螺纹环11和中间套筒19之间不会发生任何振动。上述结构还体现出这样的优点，即，在支撑在卡头体2上的紧压环20在螺纹环11上轴向向后偏转的过程中，当钻具柄部上的卡爪6进入装置时，中间套筒19也会后移。因为调整套筒18是直接通过支撑在中间套筒19上的环21沿轴向被固定的，调整套筒18可以在无间隙的情况下沿轴向向后偏移，这样所起的作用是，可以使调整套筒18在其轴向前端被移动到卡头体2上，从而减少振动。
图4示出了齿15的可选布置方式，所述齿位于螺纹环11轴向朝前的径向外棱上，该外棱至少在其径向长度的一部分上是倾斜的。

Claims (10)

1.一种尤其用于冲击钻的钻卡头，它有一个可与钻床主轴相连的卡头体(2)，在该卡头体中，卡爪(6)被安置在倾斜于卡头轴线(8)延伸的导向套筒(7)中，该卡爪(6)在其径向外侧具有一个与螺纹环(11)的内螺纹相啮合的齿列(9)，该钻卡头还有一个与该螺纹环(11)抗转动地相连的套筒(13)，其特征在于，螺纹环(11)在其外侧具有一道沿切向延伸的沟槽(12)，用来至少对套筒(13)圆周上的一部分加压。
2.如权利要求1所述的钻卡头，其特征在于，沟槽(12)的横截面呈矩形。
3.如权利要求1所述的钻卡头，其特征在于，沟槽(12)的侧壁(14)倾斜延伸。
4.如权利要求1至3之一所述的钻卡头，其特征在于，在沟槽(12)中设置有一个沿切向延伸的齿(15)。
5.如权利要求4所述的钻卡头，其特征在于，齿(15)被设计在沟槽底部(16)。
6.如权利要求4或5所述的钻卡头，其特征在于，齿(15)被设计在沟槽(12)的至少一个侧壁(14)上。
7.如权利要求6所述的钻卡头，其特征在于，齿(15)被设计在沟槽(12)的两个侧壁(14)上。
8.如权利要求1至7之一所述的钻卡头，其特征在于，螺纹环(11)轴向朝前的径向外棱至少沿其部分径向长度倾斜，并且具有与套筒(13)共同作用在倾斜部分上的齿(15)。
9.如权利要求1至8之一所述的钻卡头，其特征在于，套筒(13)由一个不用扳手卡紧的钻卡头(1)的调整套筒(18)构成。
10.如权利要求1至9之一所述的钻卡头，其特征在于，套筒(13)由钻卡头(1)上与螺纹环(11)抗转动地相连的中间套筒(19)构成，其中钻卡头(1)具有一个位于调整套筒(18)和卡头体(2)之间的锁定装置(17)。
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