[发明专利]花键驱动式钻钢联接器

说明书

本发明题为“花键驱动式钻钢联接器”。本发明提供一种组件，所述组件包括具有扭矩传输元件的第一构件，以及将第一构件和第二构件以可旋转驱动的关系连接在一起的联接器。联接器包括：中间段，该中间段设置在联接器的轴向前端和轴向后端之间；前段，该前段在中间段和轴向前端之间延伸；以及后段，该后段在中间段和轴向后端之间延伸。中间段包括扭矩传输元件，所述扭矩传输元件用于与第一构件的扭矩传输元件接合，以有利于从第一构件向联接器传输扭矩。当联接器与第一构件接合时，联接器的扭矩传输元件被自动地带入与第一构件的扭矩传输元件的扭矩传输关系。本文广泛地设想了其他变型和实施方案。

技术领域

本发明涉及花键驱动式钻钢联接器。

背景技术

地下矿山(例如，煤矿)的扩建涉及挖掘或延伸最初具有无支撑顶板的隧道(或通道)。为了稳定和支撑隧道或通道的顶板，通常在各种位置将顶板螺栓插入顶板中。(也可对现有隧道或通道的顶板进行类似的程序，以提供额外的顶板支撑。)

为此，操作者通常经由可旋转钻头或顶板钻头在顶板中钻出对应的孔。然后将顶板螺栓插入每个孔中。通常，钻孔可在两英尺和大于二十英尺之间延伸到顶板中，并且每个钻孔通常填充有树脂(至少在其一部分上)，以帮助将相应的顶板螺栓固定在其中。然后将顶板支撑件诸如顶板面板(例如，直线金属板)附接到顶板螺栓的下端。由顶板面板不仅沿与顶板螺栓平行的方向，而且在从顶板支撑件与顶板之间的接触区域辐射的大范围的方向上，经由向顶板施加压缩力来有效地提供对顶板的支撑。

顶板钻头，其通常包括适于钻入岩层中的一个或多个切削刃(或切削介质)，通常连接到通过插入“钻钢”而旋转钻头的机器。钻钢通常为具有给定的外部和内部横截面形状(传统上例如对于两者都是六边形)的细长杆。因此，顶板钻头在钻刚的远侧端(或上端)连接到钻钢，并且钻钢在其近侧端(下端)连接到旋转地驱动钻钢(因此，引申开来，驱动顶板钻头)的机器。

上述部件之间的互连通常经由单独的“联接器”部件(或其他类型的中间联接)来进行；另选地，相邻部件可以直接相互连接而不需要居间部件。在常规布置中，钻钢(例如，具有六边形的外部横截面形状)插入具有兼容地成形的(例如，六边形)孔或凹陷部的卡盘中，其中卡盘本身连接到旋转驱动件或与其成一体。这有利于向钻钢提供扭矩，然后将其转移到(连接的)顶板钻头。一旦使用卡盘—钻钢—联接器—钻头的组件来钻探螺栓孔，旋转驱动器(或与其连接/成一体的卡盘)就从顶棚降低，并且钻钢和钻头通常在重力的影响下进行。在涉及在卡盘与钻钢之间使用联接器的布置中，联接器具有与钻钢的兼容内轮廓接合的外轮廓(例如，一般为六边形)；此类联接器可经由设置在联接器和卡盘两者上的给定轮廓而插入卡盘中(或与卡盘接合)。一般来讲，需要大量的人工干预才能使联接器或钻钢与卡盘以上述方式接合。

因此，上文所述的常规布置常常会遇到问题和不便。例如，除了在组装和操作部件的所述组合的过程中通常需要的相当大的操作者干预之外，一些联接连接可能通常对于在典型操作条件下旋转地驱动钻钢提供了不充分的强度。

发明内容

概括地讲，本发明的一个方面提供了一种组件，该组件包括：第一构件，该第一构件包括扭矩传输元件；联接器，该联接器用于将第一构件和第二构件以可旋转驱动的关系连接在一起；该联接器包括：轴向前端和轴向后端；中间段，该中间段设置在轴向前端和轴向后端之间；前段，该前段在中间段和轴向前端之间延伸；以及后段，该后段在中间段与轴向后端之间延伸；该中间段包括扭矩传输元件。该扭矩传输元件用于与第一构件的扭矩传输元件接合，以有利于从第一构件向联接器传输扭矩；其中当联接器与第一构件接合时，联接器的扭矩传输元件被自动地带入与第一构件的扭矩传输元件的扭矩传输关系。