CN219887979U - 一种钻头传动结构及钻具 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种钻头传动结构及钻具，包括钻头本体和套设在所述钻头本体的尾柄上的卡钎套，所述尾柄的外周设有轴向延伸的第一弧形槽，所述卡钎套的内壁设有与所述第一弧形槽适配的第二弧形槽，所述第一弧形槽与所述第二弧形槽配合而成的空腔内设有圆柱。该钻头传动结构，其钻头本体通过卡钎套设于冲击器上，卡钎套与钻头本体通过第一弧形槽、第二弧形槽和其内的圆柱配合，可以实现冲击器与钻头本体之间的传递力矩，并且，由于圆柱与第一弧形槽和第二弧形槽呈曲面接触，受力、磨损均匀，可防止应力集中而发生局部磨损，提高了钻头及卡钎套的使用寿命。

Description

一种钻头传动结构及钻具

技术领域

本申请涉及钻孔钻具技术领域，特别是涉及一种钻头传动结构及钻具。

背景技术

钻头通过传动结构安装在冲击器上，传动结构用于传动力矩，冲击器通过传动结构带动钻头回转或冲击进行碎岩破岩来实现钻孔或钻进。现有的钻头与冲击器之间的传动，通常通过花键传动来实现的，即钻头与冲击器之间设有卡钎套，卡钎套与钻头尾柄通过花键结构连接。但是花键结构的花键槽与传动键配合传递力矩时，花键槽的底壁与侧壁之间会出现应力集中，同时花键槽的槽壁与传动键之间容易发生磨擦而导致破损或断裂，从而影响钻头传动的使用寿命。

因此，如何避免钻头传动过程中出现应力集中，提高钻头及卡钎套的载荷能力，延长其使用寿命，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本申请提供了一种钻头传动结构及钻具，在钻头传动过程中可避免出现应力集中，提高钻头及卡钎套的载荷能力，延长其使用寿命。

本申请提供的技术方案如下：

一种钻头传动结构，包括钻头本体和套设在所述钻头本体的尾柄上的卡钎套，所述尾柄的外周设有轴向延伸的第一弧形槽，所述卡钎套的内壁设有与所述第一弧形槽适配的第二弧形槽，所述第一弧形槽与所述第二弧形槽配合而成的空腔内设有圆柱。

进一步的，所述第一弧形槽至少设有两个，且所有所述第一弧形槽沿所述尾柄的周向均匀分布。

进一步的，所述第一弧形槽与所述第二弧形槽配合形成的空腔沿垂直轴向上的横截面为圆形。

进一步的，所述第一弧形槽沿垂直轴向上的横截面为半圆弧形，所述第二弧形槽沿垂直轴向上的横截面为半圆弧形。

进一步的，所述钻头本体的尾柄上设有挡肩，所述卡钎套的端面与所述挡肩接触。

一种钻具，包括冲击器，还包括上述的钻头传动结构，所述钻头传动结构安于所述冲击器上，所述冲击器用于向所述钻头传动结构的钻头本体提供动力。

进一步的，所述冲击器包括活塞、外缸和配气通道，所述活塞设于所述外缸内且可在所述外缸内往复运动，所述钻头传动结构的卡钎套固定安于所述外缸上。

进一步的，所述卡钎套的外壁设有外螺纹，所述外缸内壁与所述卡钎套的连接处设有内螺纹，所述卡钎套与所述外缸螺纹连接。

进一步的，所述卡钎套的外壁设有凸台，且所述凸台位于所述外螺纹的端部，所述外缸的端面与所述凸台侧部接触配合。

本实用新型提供的钻头传动结构及钻具，其钻头本体通过卡钎套设于冲击器上，卡钎套与钻头本体通过第一弧形槽、第二弧形槽和其内的圆柱配合，可以实现冲击器与钻头本体之间的力矩传递，并且，第一弧形槽和第二弧形槽的内壁形状与圆柱的外壁相适配，由于圆柱与第一弧形槽和第二弧形槽呈曲面接触，受力面积大，受力均匀，可以减小钻头本体与卡钎套之间的磨损，并且磨损均匀，可防止应力集中而发生局部磨损严重，从而提高钻头及卡钎套的载荷能力，提高了钻头及卡钎套的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，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的附图。

图1为本申请实施例中钻头传动结构的结构示意图；

图2为本申请实施例中钻头传动结构的钻头本体的结构示意图；

图3为本申请实施例中钻头传动结构的卡钎套的结构示意图。

附图标记：钻头本体1，卡钎套2，第一弧形槽3，第二弧形槽4，圆柱5，挡肩6，外缸7，活塞8，凸台9。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本申请的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。

本申请所说的轴向指的是沿钻头本体1延伸的方向，即钻头本体1的尾柄至钻头本体1工作端面的方向。

如图1至图3所示，本申请实施例提供一种钻头传动结构，包括钻头本体1和套设在所述钻头本体1的尾柄上的卡钎套2，所述尾柄的外周设有轴向延伸的第一弧形槽3，所述卡钎套2的内壁设有与所述第一弧形槽3适配的第二弧形槽4，所述第一弧形槽3与所述第二弧形槽4配合而成的空腔内设有圆柱5。

本实施例提供的钻头传动结构，其钻头本体1通过卡钎套2设于冲击器，钻头本体1与卡钎套2通过第一弧形槽3、第二弧形槽4和其内的圆柱5配合，可以实现冲击器与钻头本体1之间的力矩传递，从而冲击器可带动钻头本体1进行回转或冲击，并且，第一弧形槽3和第二弧形槽4的内壁形状与圆柱5的外壁相适配，由于圆柱5与第一弧形槽3和第二弧形槽4呈曲面接触，受力面积大，受力均匀，可以减小钻头本体1与卡钎套2之间的磨损，并且磨损均匀，可防止应力集中而发生局部磨损严重，从而提高钻头及卡钎套2的载荷能力，提高了钻头及卡钎套2的使用寿命。

为了使钻头本体1与卡钎套2在周向上的受力均匀，所述第一弧形槽3至少设有两个，且所有所述第一弧形槽3沿所述尾柄的周向均匀分布。本实施例，钻头本体1的尾柄上设有八个第一弧形槽3，八个第一弧形槽3沿尾柄周向均匀分布，卡钎套2内壁相应地设有八个第二弧形槽4，可以使钻头本体1及卡钎套2在周向上受力均匀，避免力矩施加在尾柄及卡钎套2的一侧而出现应力集中。在其他实施例中，第一弧形槽3也可以为一个、两个、三个、四个或六个等其他数量。

具体的，所述第一弧形槽3与所述第二弧形槽4配合形成的空腔沿垂直轴向上的横截面为圆形。第一弧形槽3与第二弧形槽4的内壁形状与其内部的圆柱5形状相适配，可以增大圆柱5与第一弧形槽3和第二弧形槽4的接触面积，避免了应力集中现象，并且在传动过程中，圆柱5可相对第一弧形槽3和第二弧形槽4转动，从而可以减小圆柱5与第一弧形槽3和第二弧形槽4的槽壁之间的磨损，延长使用寿命。

更具体的，所述第一弧形槽3沿垂直轴向上的横截面为半圆弧形，所述第二弧形槽4沿垂直轴向上的横截面为半圆弧形。

为了便于实现装配卡钎套2和钻头本体1，所述钻头本体1的尾柄上设有挡肩6，所述卡钎套2的端面与所述挡肩6接触。钻头本体1的尾柄安装与卡钳套中，使卡钎套2的端面抵触在尾柄的挡肩6上，从而可确保卡钎套2与尾柄安装到位，并且在钻头本体1钻进使用过程中，有利于挡肩6与卡钎套2配合受力。

本实施例还提供一种钻具，包括冲击器，还包括上述的钻头传动结构，所述钻头传动结构安于所述冲击器上，所述冲击器用于向所述钻头传动结构的钻头本体1提供动力。

本实施例提供的钻具，包括冲击器和上述钻头传动结构，钻头传动结构的钻头本体1通过卡钎套2设于冲击器上，钻头本体1与卡钎套2通过第一弧形槽3、第二弧形槽4和其内的圆柱5配合，可以实现冲击器与钻头之间的力矩传递，从而冲击器可带动钻头本体1进行回转或冲击，，并且，第一弧形槽3和第二弧形槽4的内壁形状与圆柱5的外壁相适配，由于圆柱5与第一弧形槽3和第二弧形槽4呈曲面接触，受力面积大，受力均匀，可以减小钻头本体1与卡钎套2之间的磨损，并且磨损均匀，可防止应力集中而发生局部磨损严重，从而提高钻具的钻头及卡钎套2的载荷能力，，提高了钻头及卡钎套2的使用寿命。

本实施例中，所述冲击器包括活塞8、外缸7和配气通道，所述活塞8设于所述外缸7内且可在所述外缸7内往复运动，所述钻头传动结构的卡钎套2固定安于所述外缸7上。具体的，冲击器，气体通过配气道进入冲击器前腔和后腔做功，使活塞8在外缸7内部产生高速的往复运动，来打击钻头本体1的尾部，最终通过钻头本体1上的合金齿实现破岩，冲击器通过钻杆设置在回转机构上，回转机构经钻杆带动冲击器回转运动，并通过钻头传动结构传递扭矩转动，进行碎岩。

具体的，所述卡钎套2的外壁设有外螺纹，所述外缸7内壁与所述卡钎套2的连接处设有内螺纹，所述卡钎套2与所述外缸7螺纹连接。

本实施例中，所述卡钎套2的外壁设有凸台9，且所述凸台9位于所述外螺纹的端部，所述外缸7的端面与所述凸台9侧部接触配合。具体的，凸台9为环形凸台9，卡钎套2通过螺纹与外缸7连接，且通过外缸7端面与凸台9侧壁抵触配合，确保卡钎套2与外缸7安装到位。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种钻头传动结构，其特征在于：包括钻头本体和套设在所述钻头本体的尾柄上的卡钎套，所述尾柄的外周设有轴向延伸的第一弧形槽，所述卡钎套的内壁设有与所述第一弧形槽适配的第二弧形槽，所述第一弧形槽与所述第二弧形槽配合而成的空腔内设有圆柱。

2.根据权利要求1所述的钻头传动结构，其特征在于，所述第一弧形槽至少设有两个，且所有所述第一弧形槽沿所述尾柄的周向均匀分布。

3.根据权利要求1或2所述的钻头传动结构，其特征在于，所述第一弧形槽与所述第二弧形槽配合形成的空腔沿垂直轴向上的横截面为圆形。

4.根据权利要求1或2所述的钻头传动结构，其特征在于，所述第一弧形槽沿垂直轴向上的横截面为半圆弧形，所述第二弧形槽沿垂直轴向上的横截面为半圆弧形。

5.根据权利要求1所述的钻头传动结构，其特征在于，所述钻头本体的尾柄上设有挡肩，所述卡钎套的端面与所述挡肩接触。

6.一种钻具，包括冲击器，其特征在于，还包括权利要求1至5任一项所述的钻头传动结构，所述钻头传动结构安于所述冲击器上，所述冲击器用于向所述钻头传动结构的钻头本体提供动力。

7.根据权利要求6所述的钻具，其特征在于，所述冲击器包括活塞、外缸和配气通道，所述活塞设于所述外缸内且可在所述外缸内往复运动，所述钻头传动结构的卡钎套固定安于所述外缸上。

8.根据权利要求7所述的钻具，其特征在于，所述卡钎套的外壁设有外螺纹，所述外缸内壁与所述卡钎套的连接处设有内螺纹，所述卡钎套与所述外缸螺纹连接。

9.根据权利要求8所述的钻具，其特征在于，所述卡钎套的外壁设有凸台，且所述凸台位于所述外螺纹的端部，所述外缸的端面与所述凸台侧部接触配合。