CN212958500U - 一种钻柱减震防冲击装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于一种矿用钻机领域，具体涉及在一种钻柱减震防冲击装置，包括外壁筒、前端盖、后端盖、钻杆连接轴、梅花内套、橡胶减震柱、活塞、支撑环、辅助弹簧、阻尼减震器、中轴、橡胶减震垫和动力连接轴；所述外壁筒与前端盖相连接；后端盖外壁筒另一端相连接；钻杆连接轴与梅花内套通过圆柱状橡胶减震柱连接，梅花内套和钻杆连接轴的同一端面安装在活塞上，辅助弹簧内侧安装有阻尼减震器，中轴的内止口端面安装在后端盖内孔的端面上，中轴的外止口端面安装环形橡胶减震垫，该装置刚度稳定并且减震效果极佳，且维修简单方便，有效地保护钻头和钻具，并减少维护周期，降低作业成本，提高作业效率。

Description

一种钻柱减震防冲击装置

技术领域

本实用新型属于一种矿用钻机领域，具体涉及一种钻柱减震防冲击装置。

背景技术

机械式钻柱减震装置配合钻杆钻进时起纵向减震作用的减震工具，它能够吸收或减缓钻进过程中钻柱的纵向震动和冲击载荷，从而维持正常的钻压，保护钻具，提高钻井效率。

目前，国内露天煤矿开采均采用国外进口钻机，钻机开采煤在作业过程中，经常遇到跳钻现象，尤其是遇到在硬度较大的煤层或砾石层中，跳钻往往表现的尤为突出，跳钻产生的共振作用能使的钻具一起跳动，对钻头、钻具乃至钻机的破坏力极大，导致钻具本体受损或折断等早期失效现象，由于现阶段，钻机内置钻柱减震装置均为国外进口，在长时间的作业下，导致钻柱减震装置频频出现故障，返修及供货均受到国外厂家调控，维修困难，且供货周期极长。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种钻柱减震防冲击装置，该装置刚度稳定并且减震效果极佳，且维修简单方便。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种钻柱减震防冲击装置，包括外壁筒、前端盖、后端盖、钻杆连接轴、梅花内套、橡胶减震柱、活塞、支撑环、辅助弹簧、阻尼减震器、中轴、橡胶减震垫和动力连接轴；所述外壁筒前端和后端均设螺纹孔；前端盖周边的孔通过螺栓与外壁筒前端的螺纹孔相连接；后端盖周边的孔通过螺栓与外壁筒后端的螺纹孔相连接，前端盖和后端盖都是中空的；所述钻杆连接轴穿过前端盖中部孔安装在外壁筒内部；所述梅花内套上带有键槽；梅花内套上的键槽与外壁筒内侧的键槽通过平键连接；钻杆连接轴与梅花内套通过圆柱状橡胶减震柱连接，钻杆连接轴的一端安装在活塞上，梅花内套一端连接前端盖，另一端固定在活塞上，钻杆连接轴和活塞都是中空的；

所述活塞上带有三个环形槽，侧面两个环形槽一个安装第一O型密封圈，另一个安装支撑环，正面的环形槽安装辅助弹簧，辅助弹簧的另一个端面安装在后端盖的环形槽上；辅助弹簧内侧安装有阻尼减震器，阻尼减震器的两个端面分别安装在活塞与后端盖上，阻尼减震器中部带有孔，所述中轴通过阻尼减震器中部的孔分别插入活塞和钻杆连接轴的内孔，中轴的内止口端面安装在后端盖内孔的端面上，并至后端盖上环形槽内的第二O型密封圈，中轴的外止口端面安装环形橡胶减震垫，所述动力连接轴内孔端面压装在环形橡胶减震垫上，并其端面的孔与后端盖通过螺栓连接，动力连接轴内侧端面开有环形槽，其内部安装第三O型密封圈。

所述辅助弹簧和阻尼减震器均为环形。

与现有技术相比，本实用新型取得的有益效果是，该装置刚度稳定并且减震效果极佳，有效地保护钻头和钻具，并减少维护周期，降低作业成本，提高作业效率；采用螺纹固定端盖在磨损后方便拆卸更换，维修简单方便，节约成本，保护了动力装置不受到损坏，从而大大的延长钻机的使用寿命；适用于各类钻机，是国内钻机维修的技术提升，具有良好的社会经济效益。

附图说明：

图1为钻柱减震防冲击装置结构示意图；

图2为钻柱减震防冲击装置剖面结构示意图；

图3 为外壁筒结构示意图；

图4为前端盖结构示意图；

图5为后端盖结构示意图；

图6为后端盖剖面示意图；

图7为钻杆连接轴结构示意图；

图8 为梅花内套结构示意图；

图9为活塞剖面结构示意图；

图10为动力连接轴结构示意图；

图11为动力连接轴剖面示意图；

图中：1、外壁筒；1a、第一螺纹孔；1b、第二螺纹孔；2、前端盖；3、后端盖；3a、第一环形槽；3b、第二环形槽；4、钻杆连接轴；5、梅花内套；6、橡胶减震柱；7、活塞；7a、第三环形槽；7b、第四环形槽；7c、第五环形槽；8、支撑环；9、辅助弹簧；10、阻尼减震器；11、中轴；12、环形橡胶减震垫；13、动力连接轴；13a、第六环形槽。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的技术方案做进一步描述。

如图1和2，一种钻柱减震防冲击装置，包括外壁筒1、前端盖2、后端盖3、钻杆连接轴4、梅花内套5、橡胶减震柱6、活塞7、支撑环8、辅助弹簧9、阻尼减震器10、中轴11、橡胶减震垫12和动力连接轴13。

如图3，外壁筒1前端设第一螺纹孔1a，后端设第二螺纹孔1b；如图4，前端盖2周边的孔通过螺栓与外壁筒1前端的第一螺纹孔1a相连接；如图5和6，后端盖3周边的孔通过螺栓与外壁筒1后端的第二螺纹孔1b相连接，前端盖2和后端盖3都是中空的；如图7，钻杆连接轴4穿过前端盖2中部孔安装在外壁筒1内部；如图8，梅花内套5上带有键槽；梅花内套5上的键槽与外壁筒1内侧的键槽通过平键连接；钻杆连接轴4与梅花内套5通过圆柱状橡胶减震柱6连接，钻杆连接轴4的一端安装在活塞7上，梅花内套5一端连接前端盖2，另一端固定在活塞7上，钻杆连接轴4和活塞7都是中空的；

如图9，活塞7上设有第三环形槽7a、第四环形槽7b、第五环形槽7c，第四环形槽7b安装第一O型密封圈，第三环形槽7a安装有支撑环8，辅助弹簧9的一个端面安装在第五环形槽7c上，辅助弹簧9的另一个端面安装在后端盖3的第一环形槽3a上；辅助弹簧9内侧安装有阻尼减震器10，阻尼减震器10的两个端面分别安装在活塞7与后端盖3上，阻尼减震器10中部带有孔，中轴11左端通过阻尼减震器10中部的孔分别插入活塞7和钻杆连接轴4的内孔，中轴11内止口端面安装在后端盖3内孔的端面上，并压至后端盖3上第二环形槽3b内的第二O型密封圈，中轴11的外止口端面安装环形橡胶减震垫12，如图10和11，动力连接轴13内孔端面压装在环形橡胶减震垫12上，并其端面的孔与后端盖3通过螺栓连接，动力连接轴13内侧端面开有第六环形槽13a，其内部安装第三O型密封圈。

在开采作业过程中，特别是在露天煤矿中的砾石层钻进时，钻头经常处于跳钻状态，频繁地向孔底冲击，冲击传递到机械式钻柱减震装置后，由减震器的钻杆连接轴4将左右方向的冲击力通过圆柱状橡胶减震柱6将左右方向冲击力改变成弹性形变，垂直方向的冲击力由减震器的钻杆连接轴4与梅花内套5共同传递给活塞7，活塞7压缩阻尼减震器10及辅助弹簧9，将垂直方向冲击力改变为弹性形变，减震装置将作业工程中的冲击动能转化为弹性势能，吸收或减缓钻动力装置所收到的冲击、震动能量，从而保护了动力装置不受到损坏，从而大大的延长钻机的使用寿命。

以上实施例仅为优选技术方案，并不用于对本实用新型进行任何限制，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种钻柱减震防冲击装置，其特征在于，包括外壁筒（1）、前端盖（2）、后端盖（3）、钻杆连接轴（4）、梅花内套（5）、橡胶减震柱（6）、活塞（7）、支撑环（8）、辅助弹簧（9）、阻尼减震器（10）、中轴（11）、橡胶减震垫（12）和动力连接轴（13）；

所述外壁筒（1）前端设第一螺纹孔（1a），后端设第二螺纹孔（1b）；前端盖（2）周边的孔通过螺栓与外壁筒（1）前端的第一螺纹孔（1a）相连接；所述后端盖上设第一环形槽（3a）和第二环形槽（3b），后端盖（3）周边的孔通过螺栓与外壁筒（1）后端的第二螺纹孔（1b）相连接，前端盖（2）和后端盖（3）都是中空的；钻杆连接轴（4）穿过前端盖（2）中部孔安装在外壁筒（1）内部；梅花内套（5）上带有键槽；梅花内套（5）上的键槽与外壁筒（1）内侧的键槽通过平键连接；钻杆连接轴（4）与梅花内套（5）通过圆柱状橡胶减震柱（6）连接，钻杆连接轴（4）的一端安装在活塞（7）上，梅花内套（5）一端连接前端盖（2），另一端固定在活塞（7）上，钻杆连接轴（4）和活塞（7）都是中空的；

所述活塞（7）上设第三环形槽（7a）、第四环形槽（7b）、第五环形槽（7c），第四环形槽（7b）安装第一O型密封圈，第三环形槽（7a）安装有支撑环（8），所述辅助弹簧（9）的一个端面安装在第五环形槽（7c）上，辅助弹簧（9）的另一个端面安装在后端盖（3）的第一环形槽（3a）上；辅助弹簧（9）内侧安装有阻尼减震器（10），阻尼减震器（10）的两个端面分别安装在活塞（7）与后端盖（3）上，阻尼减震器（10）中部带有孔，中轴（11）左端通过阻尼减震器（10）中部的孔分别插入活塞（7）和钻杆连接轴（4）的内孔，中轴（11）的内止口端面安装在后端盖（3）内孔的端面上，并压至后端盖（3）上第二环形槽内（3b）的第二O型密封圈，中轴（11）的外止口端面安装环形橡胶减震垫（12），所述动力连接轴（13）内孔端面压装在环形橡胶减震垫（12）上，并其端面的孔与后端盖（3）通过螺栓连接，动力连接轴（13）内侧端面设有第六环形槽（13a），槽内部安装第三O型密封圈。

2.根据权利要求1所述的一种钻柱减震防冲击装置，其特征在于，所述辅助弹簧（9）和阻尼减震器（10）均为环形。

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