CN214196162U - 波形螺纹抗弯钎具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种波形螺纹抗弯钎具，属于凿岩钎具；旨在提供一种结构简单、使用寿命长的凿岩钎具。它包括具有内螺纹盲孔的裤体、与该内螺纹盲孔配合连接的钎杆本体；所述外螺纹、内螺纹均为波形螺纹；外螺纹段（2‑3）的前端有小于内螺纹盲孔直径的引导段（2‑2），外螺纹段（2‑3）的尾端依次通过外螺纹缓慢收刀段（2‑4）、外圆锥支撑面（2‑5）、外圆锥过渡面（2‑6）与钎杆本体（2）过渡连接；螺纹盲孔（1‑3）的孔口处有与外圆锥支撑面（2‑5）相适配的内锥面（1‑4）；当外螺纹段（2‑3）与螺纹盲孔（1‑3）配合拧紧时引导段（2‑2）的前端面（2‑1）与螺纹盲孔（1‑3）的孔底（1‑1）接触，且外圆锥支撑面（2‑5）与内锥面（1‑4）之间的间隙为0.5‑3㎜。

Description

波形螺纹抗弯钎具

技术领域

本实用新型涉及一种凿岩钎具，尤其涉及一种波形螺纹抗弯钎具。

背景技术

冲击式凿岩钎具通常由钎杆通过螺纹与钎头的裤体连接而成。在凿岩过程中，钎杆、裤体受力情况比较复杂、恶劣，容易造成钎具失效，影响钎具寿命。通过观察发现，钎具失效主要有两种形式：1）裤体螺纹盲孔的内螺纹尾端发生断裂；2）钎杆外螺纹段收尾处发生断裂。经过分析，造成裤体或钎杆断裂的主要原因如下：

1）由于在内螺纹尾端位置开设有退刀槽，对应于该退刀槽位置处的裤体壁较薄、强度较弱，而且应力通常集中于退刀槽与内螺纹尾端的交汇处，因此裤体断裂易发生在内螺纹尾端与退刀槽的交汇处。

2）由于应力大多集中在钎杆外螺纹收尾处，当受到弯矩作用时会在裤体螺纹盲孔的内螺纹起始端与钎杆外螺纹的配合处形成弯曲支点，从而导致钎杆容易在该弯曲支点处发生断裂。

为此，“US6767156B1”公开了一种冲击式螺纹连接凿岩钎具。该专利的钎杆具有两个锥形引导面（一个位于钎杆的外螺纹段前端、另一个位于轴肩与外螺纹段的交汇处），裤体的螺纹盲孔中有与上述两个锥形引导面对应的两个内锥面，且轴肩直角端面与裤体端面保持接触，因此在轴向存在严重的过定位（两个锥形引导面和一个轴肩直角端面）、在直径方向也存在过定位（两个锥形引导面）。上述结构虽然能够承受较大的弯矩，但承受轴向冲击力的能力较弱。在实际使用中，即使两个内锥面与轴肩之间的配合关系处理得很好（过定位的干涉程度较小），但当结构受载变形后（尤其是在内螺纹端面附近）极有可能出现由钎杆轴肩直角端面（或对应的内螺纹端面）以及钎杆外螺纹段前端的锥面承受弯矩，从而导致承载力臂骤然缩小、弯矩局部应力增大。同时，当轴肩面（或内螺纹端面）受力不均匀时，其传递的冲击力（为组合部件传递的主要载荷）会进一步加大局部应力集中的程度，导致零件短时间内失效。

发明内容

针对现有技术存在的上述缺陷，本实用新型旨在提供一种结构简单、使用寿命长的波形螺纹抗弯钎具；它不仅可避免裤体的螺纹盲孔产生裂纹、而且还能防止钎杆外螺纹收尾处发生断裂，从而有效提高钎具寿命。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：它包括具有圆柱形内螺纹盲孔的裤体、通过设在前段部位的外螺纹段与所述内螺纹盲孔配合连接的钎杆本体；所述外螺纹、所述内螺纹均为波形螺纹；外螺纹段的前端具有直径小于所述内螺纹盲孔直径的引导段，外螺纹段的尾端依次通过外螺纹缓慢收刀段、外圆锥支撑面、外圆锥过渡面与钎杆本体过渡连接；螺纹盲孔的孔口处有与外圆锥支撑面相适配的内锥面；当外螺纹段与螺纹盲孔配合拧紧时引导段的前端面与螺纹盲孔的孔底接触，且外螺纹缓慢收刀段位于内锥面内、外圆锥支撑面与内锥面之间的间隙为0.5-3㎜。

引导段的长度大于螺纹盲孔的内螺纹缓慢收刀段起始点至孔底的距离。

外圆锥支撑面与钎杆本体轴线之间的夹角γ为1～12°。

与现有技术比较，本实用新型由于采用了上述技术方案，因此具有以下优点：

1）在钎杆外螺纹段的前端设置引导段，当外螺纹段与螺纹盲孔配合拧紧时钎杆引导段的前端面与螺纹盲孔的孔底接触，钎杆可通过该引导段的前端面与螺纹盲孔的孔底接触来传递打击力，从而可避免传统钎具的螺纹配合面容易遭到破坏的缺陷。

2）相对传统钎杆而言，由于直径较大的钎杆本体与直径较小的外螺纹段之间采用了外圆锥过渡面、外圆锥支撑面连接过渡，因此增强了钎杆的强度。

3）当外螺纹段与螺纹盲孔配合拧紧时，钎杆引导段的前端面与螺纹盲孔的孔底接触、但外圆锥支撑面并不与裤体的内锥面接触，因此在轴向和径向都不会发生过定位；只有当钎杆受到弯矩作用时，钎杆才会绕弯曲支点（裤体螺纹盲孔的内螺纹起始端与钎杆外螺纹的配合处）发生弯曲而与内锥面接触。由于存在内锥面的支护作用，外螺纹段的尾端抗弯能力可得到明显增强；不仅可有效避免钎杆外螺纹段尾端因受到弯矩作用而断裂，而且还能减小钎杆绕弯曲支点的弯曲程度，对钎杆弯曲具有一定的矫正作用。

4）由于取消了裤体螺纹盲孔的退刀槽，相当于增大了螺纹盲孔孔底处的裤体壁厚，因此增大了裤体内螺纹尾端的强度，进而降低发生裤体断裂的几率。

5）由于内锥面与外圆锥支撑面之间存在0.5-3㎜的间隙，因此可有效克服冲击过程中内锥面与外圆锥支撑面之间发生粘连的缺陷。

附图说明

图1是本实用新型钎杆的结构示意图；

图2是本实用新型裤体的结构示意图；

图3是本实用新型钎杆与裤体配合连接时的结构示意图。

图中：裤体1、孔底1-1、内螺纹缓慢收刀段1-2、螺纹盲孔1-3、内锥面1-4，

钎杆本体2、前端面2-1、引导段2-2、外螺纹段2-3、外螺纹缓慢收刀段2-4、外圆锥支撑面2-5、外圆锥过渡面2-6。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1～3所示：本实用新型包括具有圆柱形内螺纹盲孔1-3的裤体1、通过设在前段部位的外螺纹段2-3与内螺纹盲孔1-3配合连接的钎杆本体2，所述外螺纹、所述内螺纹均为波形螺纹。其中：

外螺纹段2-3的前端具有直径小于内螺纹盲孔1-3直径的引导段2-2，外螺纹段2-3的尾端依次通过外螺纹缓慢收刀段2-4、外圆锥支撑面2-5、外圆锥过渡面2-6与钎杆本体2过渡连接。螺纹盲孔1-3的孔口处有与外圆锥支撑面2-5相适配的内锥面1-4。当外螺纹段2-3与螺纹盲孔1-3配合拧紧时引导段2-2的前端面2-1与螺纹盲孔1-3的孔底1-1接触，且外螺纹缓慢收刀段2-4位于内锥面1-4内、外圆锥支撑面2-5与内锥面1-4之间的间隙为0.5-3㎜。

为了防止螺纹盲孔1-3的内螺纹缓慢收刀段1-2与外螺纹发生干涉、避免螺纹牙形遭到破坏，并保证引导段2-2的前端面2-1能够与螺纹盲孔1-3的孔底1-1接触，引导段2-2的长度大于螺纹盲孔1-3的内螺纹缓慢收刀段1-2起始点至孔底1-1的距离。

为了避免外圆锥支撑面2-5长度过大、减少车削加工长度，同时还要兼顾杆本体2的抗弯强度，外圆锥支撑面2-5与钎杆本体2轴线之间的夹角γ采用1～12°。

Claims (3)

1.一种波形螺纹抗弯钎具，包括具有圆柱形内螺纹盲孔的裤体、通过设在前段部位的外螺纹段与所述内螺纹盲孔配合连接的钎杆本体；其特征在于：所述外螺纹、所述内螺纹均为波形螺纹；外螺纹段（2-3）的前端具有直径小于所述内螺纹盲孔直径的引导段（2-2），外螺纹段（2-3）的尾端依次通过外螺纹缓慢收刀段（2-4）、外圆锥支撑面（2-5）、外圆锥过渡面（2-6）与钎杆本体（2）过渡连接；螺纹盲孔（1-3）的孔口处有与外圆锥支撑面（2-5）相适配的内锥面（1-4）；当外螺纹段（2-3）与螺纹盲孔（1-3）配合拧紧时引导段（2-2）的前端面（2-1）与螺纹盲孔（1-3）的孔底（1-1）接触，且外螺纹缓慢收刀段（2-4）位于内锥面（1-4）内、外圆锥支撑面（2-5）与内锥面（1-4）之间的间隙为0.5-3㎜。

2.根据权利要求1所述的波形螺纹抗弯钎具，其特征在于：引导段（2-2）的长度大于螺纹盲孔（1-3）的内螺纹缓慢收刀段（1-2）起始点至孔底（1-1）的距离。

3.根据权利要求1或2所述的波形螺纹抗弯钎具，其特征在于：外圆锥支撑面（2-5）与钎杆本体（2）轴线之间的夹角γ为1～12°。

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