[发明专利]一种芯节杆及具有其的旋挖钻机钻杆

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械领域，尤其是涉及一种芯节杆及具有其的旋挖钻机钻杆。

背景技术

图1所示为现有的一种芯节杆10的剖视示意图。如图1所示，该芯节杆10包括芯节杆管体11、位于芯节杆10上端的提引器连接头12及位于芯节杆10下端的钻具连接头13。

其中，芯节杆管体11的外部套设有多层外节杆。芯节杆管体11通过设于其上的外键与设于最内层外节杆上的内键槽相配合，各层的外节杆则通过内层外节杆的外键与外层外节杆的内键槽相配合，通过上述配合方式实现了旋挖钻机的外节杆和芯节杆10之间的动力传递。在芯节杆管体11的内部，提引器连接头12通过转环卸扣14与内置钢丝绳15的上端相连，内置钢丝绳15的下端则通过合金浇铸的方式与钻具连接头13相连。

钻具连接头13为焊接组件，其包括位于钻具连接头13下部的方头部131及位于钻具连接头13上部的连接部132。方头部131为横截面尺寸为200*200的方结构，连接部132为直径为200的圆结构(如没有特别说明，本案中所涉及尺寸的单位均为毫米)。如图2所示，该钻具连接头13在安装时，其连接部132上先依次套入弹簧挡板16及过渡管17，然后再将连接部132和过渡管17插入芯节杆管体11的内部，并通过环焊缝连接过渡管17与芯节杆管体11，接着，利用连接销轴18插入芯节杆管体11、过渡管17及钻具连接头13的连接部132，将三者连成一体。最后，将弹簧限位块19套至芯节杆管体11的外部，并使其与弹簧挡板16相抵。

在该种芯节杆10中，由于将钻具连接头13与弹簧挡板16分开，提高了钻具连接头13的通用性，使其可以用于多种不同型号的旋挖钻机中。

然而，在该种芯节杆10中，由于受结构限制，钻具连接头13的方头部131和连接部132之间的过渡圆角无法加工的足够大，会形成结构应力集中，从而使此位置在使用过程中容易发生疲劳断裂，降低了使用寿命；

在该芯节杆10结构中，由于受芯节杆管体11外径尺寸的限制，连接销轴18的直径受到限制，在扭矩为150KN.M以下的机型中，此种设计结构是安全的，当应用于扭矩大于150KN.M的机型上时，此种结构会出现断裂失效，最终造成钻具连接头13断裂，钻具掉入孔内等恶性事故；

在该芯节杆10结构中，钻具连接头13本身由于截面直径较大，进行调制处理时，钻具连接头13的芯部会出现淬火淬不透，保温时又出现回火软化，使得钻具连接头13调质后的屈服强度降低，在大机型的设计中不能满足设计要求；

在该种芯节杆10结构中，钻机扭矩和加压力最终均通过钻具连接头13传递到切削钻具上，使得钻具连接头13本身的受力比较复杂。

该种芯节杆10结构通过内置软连接与钻具连接头13通过合金浇铸的方式进行连接，在芯节杆管体底部出现断裂需更换芯节杆管体底部时，由于在芯节杆管体底部没有设置可拆卸的连接头，此时必须割断钢丝绳15才能够拆除芯节杆管体11的底部，而更换芯节杆管体底部后则由于钢丝绳15已经割断而无法再次与钻具连接头13连接，使维修后的芯节杆10失去软连接断杆打捞功能。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种具有较长使用寿命的芯节杆及具有其的旋挖钻机钻杆。

本发明还可提供一种受力比较简单的芯节杆及具有其的旋挖钻机钻杆。

本发明还可提供一种具有较大许用屈服强度的芯节杆及具有其的旋挖钻机钻杆。

本发明还可提供一种维修后仍具有软连接断杆打捞功能的芯节杆及具有其的旋挖钻机钻杆。

本发明实施例提供的芯节杆包括芯节杆管体及设于芯节杆管体下方的钻具连接头，所述钻具连接头包括方头部、连接部及位于方头部和连接部之间的凸台部，所述凸台部夹设于一承压板及一弹簧挡板之间，所述弹簧挡板与所述芯节杆管体相连且通过若干驱动键与所述承压板相连。

根据本发明的一个实施例，所述弹簧挡板焊接于所述芯节杆管体管体的下方，所述驱动键焊接于所述芯节杆管体的外围，且通过焊接的方式与所述弹簧挡板和所述承压板相连。

根据本发明的一个实施例，所述弹簧挡板和所述芯节杆管体之间还焊接有一加强管，所述加强管的刚度和安全系数均优于所述芯节杆管体管体。

根据本发明的一个实施例，所述承压板套设于所述方头部的上部，所述弹簧挡板套设于所述连接部的底部，且所述弹簧挡板的一部分跨过所述凸台部，将所述凸台部包裹于所述弹簧挡板、所述承压板和所述驱动键之间。