螺紋鎖止裝置的製作方法

2023-10-09 19:46:04

專利名稱：螺紋鎖止裝置的製作方法
螺紋鎖止裝置
本發明涉及一種地鑽設備或一種用於地鑽設備的帶有螺紋鎖止裝 置的螺紋件。
已知各種實施形式的地鑽設備，它尤其是用於不挖溝鋪設或修整 線路和管道之領域。
一種地鑽設備，即所謂鑽地火箭(Erdrakete)，其特徵在於有一 個內部的沖擊驅動器，它有一個在鑽地火箭外殼內部藉助壓力流體振 動地，亦即往復脈沖地推動的沖擊活塞，取決於鑽地火箭的推進方向， 沖擊活塞撞擊在外殼在前部或後部的衝擊面上或撞擊一個與外殼連接 的構件，並在這種情況下將其用於在土壤內推進地鑽設備的動能傳給 地鑽i殳備。
顯然，不僅沖擊活塞而且外殼的衝擊面必須能承受住很大的載荷。 由於這一原因，沖擊活塞和外殼的沖擊面實施淬火。此外可以規定， 外殼至少前部沖擊面組合在一個磨損後可更換的構件中。由此可以控 制鑽地火箭的維修成本。這種可更換的構件因而用於將沖擊能量從沖 擊活塞傳給外殼。因此對於它與外殼的連接提出了高的要求。
在現有技術中這種有沖擊面的可更換構件通常藉助螺紋與外殼連 接，其中，螺紋連接往往附加藉助一種螺紋防松膠進行鎖止。然而這 種由現有技術已知的方案在工作中發現存在一些問題。首先，螺紋防 松膠的固化需要並非不希望的時間，在這段時間內鑽地火箭出於安全 原因不能工作。這種延遲尤其在打算鑽地卻要更換沖擊構件時導致提 高運行成本。此外，藉助螺紋防松膠進行鎖止的沖擊構件要化費很大 的工作量才能重新與外殼分離。
因此本發明的目的是提供一種地鑽設備，它減少至少一項在現有 技術中的缺點。尤其是要提供一種鑽地火箭，其中，有沖擊面的構件 能方便地裝配和拆卸，並且儘管如此仍能保證可靠固定。此目的通過各獨立權利要求的技術主題達到。有利的實施形式是 從屬權利要求的技術主題。
本發明的核心在於， 一個至少在一個部位開縫的、優選用於直接 或間接地將衝擊能量從地鑽設備的衝擊活塞傳給外殼的螺紋件，藉助 螺紋與外殼連接，該螺紋連接藉助鎖止銷栓進行鎖止，鎖止銷栓插入 螺紋件開縫區內為它所設的安裝座中並與此同時促使加大螺紋件的外 徑。外徑增大使螺紋連接的表面壓力提高，由此可以避免不希望的松 動。
所說螺紋件指的是一種具有一個至少在一個區段內為圓形橫截面 的構件，此外在所述區段內還制有外螺紋。
在螺紋件內的開縫應設計為，可通過插入鎖止銷栓將螺紋件撐開。 鎖止銷栓優選地沿螺紋件縱軸線方向延伸，在這裡同樣可能的是，縫
在一個直至<90°的角度範圍內朝螺紋件縱軸線方向延伸。此外優選地， 縫沿螺紋件上整個制有螺紋的區段延伸。在開縫的深度方面優選地規 定縫從螺紋件的圓周一直延伸到螺紋件的縱軸線或(當螺紋件形式 上為螺紋環時)至一個內孔結束。在這裡，縫可以沿徑向或傾斜延伸。
優選地，鎖止銷栓的安裝座有一個收縮的區段，也就是說在此區 段中橫截面連續減小。優選地，安裝座的所述區段圓錐形收縮。當與 插入安裝座內的鎖止銷栓連接時，安裝座的這種(圓錐形)收縮促使 螺紋件的縫展寬並由此導致加大螺紋件的外徑。
附加地或可選地，鎖止銷栓可以有一個優選成圓錐形收縮的區段， 當插入鎖止銷栓時藉助收縮區段實現將縫展寬。
按一項有利的設計，鎖止銷栓具有一個帶有外螺紋的區段，它與 安裝座制有內螺紋的區段相對應。因此鎖止銷栓可以旋入安裝座內。
優選地，地鑽設備設計為沖擊式鑽孔機具(鑽地火箭)，也就是說， 它有一個在內部的衝擊驅動器，包括一個振動地亦即往復運動的衝擊 活塞。衝擊活塞優選地藉助可以從外部供入鑽孔機具的壓力流體、優 選壓縮空氣和/或高壓液體推動。按地鑽設備的這種設計，螺紋件可用 於將沖擊活塞的衝擊能量直接或間接地傳給鑽孔機具的外殼。按另一項有利的設計規定，螺紋件設計為螺紋環。衝擊銷可沿至 少縱軸方向運動地在螺紋環內部導引。在這種情況下可以規定，用於 鎖止銷栓的安裝座偏心地配置，亦即設置在螺紋環的邊緣區內。衝擊 銷可以通過螺紋環從鑽孔機具的外殼向外延伸，並在那裡與鑽頭連接， 從而使鑽頭本身設置為可相對於鑽孔機具的外殼運動。
按鑽孔機具的這種設計，在工作狀態，例如在鑽孔機具沿推進方 向驅動時，沖擊活塞可撞擊到沖擊銷上，衝擊銷因此首先相對於外殼 運動，並與此同時用鑽頭排擠處於鑽孔機具前的土壤。然後，在第二 個推進階段，餘留的沖擊能量可通過衝擊銷或衝擊活塞直接或間接地 傳給螺紋環，以便將外殼送入鑽頭製成的鑽孔內。以此方式可以達到 沖擊能量的多階段傳遞，業已證明這樣做在可達到的推進速度方面是 有利的。除了已提及的兩階段傳遞外，可以釆用任意多的推進階段， 在這種情況下，通常在(時間上)最後一個階段中將沖擊能量通過螺 紋環傳給外殼。
按本發明的螺紋件也可以有利地事後配備於現有的鑽孔機具。因 此尤其可以通過使用按本發明的螺紋件，使新鑽孔機具的裝配以及已 經使用的鑽孔機具的維修更加容易。
通過使用按本發明的螺紋件，螺紋件可以方便地有時甚至手工旋 入鑽孔機具的外殼中。此後將鎖止銷栓插入螺紋件的安裝座內，其結 果是導致增大螺紋連接的表面壓力並因而防止不希望的鬆動。因此， 這種鑽孔機具可以直接使用，不是例如在粘結式螺紋鎖止時需要的那 樣必須等待固化。
因此，為了更換可能用作磨損件的螺紋件，只須重新拆除鎖止銷 栓，由此重新減小螺紋連接中的表面壓力。在這之後，不用費大的力， 有時可以手工地將螺紋件從外殼旋出。
按一種優選的實施形式，鎖止件設計為多部件形式。尤其優選地， 鎖止件有一個插入螺紋件安裝座內的套筒和一個銷栓。此銷栓特別優 選地至少部分裝在套筒中。
按一種優選的實施形式，安裝座貫穿螺紋件以及在螺紋件的 一側有一個口和在螺紋件的對置一側有一個口。優選地，套筒從一側裝入 安裝座中以及銷栓從另一側裝入安裝座內，尤其以這樣的方式，即， 銷栓至少部分插入套筒中，例如將外螺紋嚙合在套筒的內螺紋內。
按一種優選的實施形式，至少部分裝入套筒中的銷栓具有一個防 轉裝置，藉助它可以防止銷栓在安裝座內轉動。例如，銷栓有一個嵌 入螺紋件的對應凹槽內的凸起部。
按一種優選的實施形式，銷栓設計為圓錐形的。作為補充或可選 地，套筒可以設計為圓錐形的。
按一種優選的實施形式，安裝座的導引區段設計用於安裝一個構 造為閘塊的套筒。所述套筒在導引區段內在兩個對置的導引面上導引， 為了沿這兩個導引面運動。這些導引面沿套筒撐開運動的方向漸近。 特別優選地，閘塊(套筒)也設計成圓錐形的。特別優選地，閘塊除 了與導引面接觸和與銷栓嚙合外，不與其他構件接觸。
閘塊可以有一些槽，其中嵌入安裝座的構成導引面的區段。
按 一 種優選的實施形式，銷栓有嚙合在閘塊內螺紋中的外螺紋。 銷栓可以有一個頭部，銷栓通過它支靠在螺紋件的一個區段上。所述 頭部和/或螺紋件為它配設的區段可以設計成圓錐形。由此，頭部可有 助於擴張作用。
按一種優選的實施形式，螺紋件的縫沿螺紋件縱軸線方向和沿徑 向貫穿螺紋件以及還貫穿安裝座。對於一種其中螺紋件的縫沿縱向從 第一端到第二端完全貫穿的螺紋件，有利的是，不僅在第一端而且在 第二端設置撐開裝置。由此可使螺紋件沿其縱向均勻地撐開。當然也 可選擇只在一端實施擴張。這樣做減少了構件的數量。均勻地撐開例 如通過上面已說明的實施形式達到，其中將鎖止件設計為多部件形式， 銷栓從一端插入安裝座內並裝在從另 一端插入安裝座內的套筒中。
除了應用於鑽孔機具外，按本發明的螺紋件可以使用於所有尋求 有效的和能重新分解的螺紋鎖止的領域中。
下面藉助附圖表示的實施例詳細說明本發明。
附圖中表示

圖1 按本發明的帶有螺紋件和鎖止銷栓的地鑽設備的剖切側視
圖2 圖1的螺紋件的等距視圖3 圖1的鎖止件(鎖止銷栓)的等距視圖4 按另一種實施形式的螺紋件的剖切側視圖5 按第三種實施形式的螺紋件的剖切側視圖；以及
圖6 按圖5的螺紋件的透視圖。
圖1表示了按本發明的地鑽設備前部的剖切側視圖。它有一個外 殼1,在外殼內，沖擊活塞2在壓縮空氣作用下振動地驅動，並在這 種情況下周期性撞擊在沖擊銷3的沖擊面上，沖擊銷可運動地通過螺 紋環4與外殼1連接。螺紋環4與外殼1之間的螺紋連接藉助鎖止銷 栓10進行鎖止。
沖擊銷3通過螺紋環4從外殼1向外延伸，以及在那裡通過銷釘 5與階梯鑽頭6連接。
衝擊活塞2撞擊在沖擊銷3的沖擊面上促使衝擊銷3及與之連接 的鑽頭6相對於外殼l相對運動，從而使鑽頭6排劑在鑽孔機具周圍 的土壤並製成一個鑽孔，起先外殼1沒有一起運動。只有在衝擊銷3 相對於外殼1完成規定的相對運動後，沖擊銷3的臺階7才碰撞在套 筒8上，套筒再將衝擊能量傳給與外殼1旋在一起的螺紋環4。以此 方式使鑽孔機具的外殼1跟隨已經推進的鑽頭6。
裝在套筒8內部的彈簧9保證鑽頭6在每個衝程後返回縮入位置。
由圖2可以看出，螺紋環4有一個縱縫，其中組合有一個用於鎖 止銷栓10的安裝座。安裝座的一個區段制有螺紋11，它用於旋入鎖 止銷栓10,為此鎖止銷栓有一個相應的制有外螺紋14的區段(見圖3 )。
此外，不僅螺紋環4內的安裝座而且鎖止銷栓10均有對應的圓錐 段12、 13。當將鎖止銷栓10旋入安裝座內時，螺紋環4的縱縫通過 這兩個圓錐段的相對運動彼此撐開，與此同時增大了在螺紋環4與外 殼l之間螺紋連接的表面壓力。
圖4中所示的另一種實施形式表示了一個設計為多部件形式的鎖止件110。此鎖止件有一個裝在螺紋件104安裝座內的套筒111和一 個銷栓112。銷栓112部分裝入套筒111內。所述安裝座貫穿螺紋件 104,以及在螺紋件的一側有一個口和在螺紋件的對置側有一個口 。套 筒111從一側插入安裝座內，而銷栓112從另一側插入安裝座內，在 這裡銷栓112將外螺紋113嚙合在套筒111的內螺紋114中。銷栓112 具有一個起防轉裝置作用的凸起部115。所述凸起部115可以嵌入螺 故件104對應的凹槽內。
不僅銷栓112而且套筒111均設計為圓錐形的，確切地說是設計 為，各自的圓錐體沿相反的方向收縮。
圖5、6中所示的第三種實施形式表示了一個設計為多部件形式的 鎖止件210。此鎖止件210有一個安裝在螺紋件204安裝座導引區段 220內設計為閘塊狀的套筒211和一個銷栓212。銷栓212將外螺紋齧 合在套筒211的內螺紋中。螺紋件204被縫口 221不僅沿螺紋件204 的縱向而且沿其徑向貫穿。縫口 221還貫穿了安裝座。
螺紋件204有外螺紋226，它可以將外螺紋226旋入圖中沒有表 示的外殼內。
安裝座的導引區段220有兩個導引面222和223，套筒211在這 兩個導引面上導引，以沿此導引面222、 223運動。導引面222、 223 沿套筒211的運動方向漸近。這是指為了撐開螺紋件204，套筒211 必須沿著它運動的那個運動方向。
除了與導引面222、 223接觸和與銷栓212嚙合外，套筒211不與 其他構件接觸。安裝座的構成導引面222、 223的區段嵌入套筒211 的槽224、 225內。
螺紋件204具有一個後區段，在其內部設有支座，銷栓212的頭 部226支靠在此支座上。所述支座優選地設計為圓錐形的(未表示)， 以便與設計為圓錐形的頭部(未表示)配合作用並在螺紋件204上施 加擴張作用。與此支座相鄰，螺紋件具有一個套筒狀區段，它貫穿銷 栓212的與頭部226毗鄰的部分。
權利要求
1. 地鑽設備，包括一個在至少一個區段內具有內螺紋的外殼(1)以及一個帶有對應外螺紋的螺紋件，其特徵為所述螺紋件是開縫的並具有用於一鎖止件(10、110、210)的安裝座，通過將鎖止件插入安裝座中使得螺紋件的外徑加大或使得螺紋件與外殼(1)之間的螺紋連接的表面壓力增大。
2. 按照權利要求l所述的地鑽設備，其特徵為，螺紋件的安裝座 具有至少一個收縮區段(12)。
3. 按照前列諸權利要求之一所述的地鑽設備，其特徵為，鎖止件 具有一個帶有一收縮區段(13)的鎖止銷栓(10)。
4. 按照前列諸權利要求之一所述的地鑽設備，其特徵為，安裝座 具有至少一個帶有一內螺紋(ll)的區段，它與鎖止件的鎖止銷栓(IO) 的一螺紋區段(14)對應。
5. 按照前列諸權利要求之一所述的地鑽設備，其特徵為，有一個 在外殼(1)內部藉助供入的壓力流體振動運動的沖擊活塞(2)。
6. 按照前列諸權利要求之一所述的地鑽設備，其特徵為，螺紋件 設計為螺紋環(4)。
7. 按照權利要求6所述的地鑽設備，其特徵為， 一個沖擊銷(3) 在所述螺紋環(4)內部沿至少縱軸方向可運動地導引。
8. 按照權利要求7所述的地鑽設備，其特徵為，地鑽設備的一鑽 頭(6)與所述沖擊銷(3)連接。
9. 按照權利要求5和7所述的地鑽設備，其特徵為，沖擊活塞(2 ) 在地鑽設備工作狀態時往沖擊銷(3)上撞擊。
10. 按照權利要求7至9之一所述的地鑽設備，其特徵為，沖擊 銷(3)在相對於外殼(2)經過一個規定距離的相對運動後直接或間 接地撞擊到螺紋環(4)上。
11. 按照權利要求1至IO之一所述的地鑽設備，其特徵為，鎖止 件(110、 210)設計為多部件形式。
12. 按照權利要求11所述的地鑽設備，其特徵為，鎖止件(110、 210)具有一個插入螺紋件(104、 204)的安裝座內的套筒(111、 211) 和一個銷栓(112、 212)。
13. 按照權利要求12所述的地鑽設備，其特徵為，安裝座貫穿螺 紋件(104、 204)並在螺紋件(104、 204)的一側有一個口和在螺紋 件(104、 204)的對置一側有一個口，從而套筒(111、 211)能從一 側被裝入安裝座中，以及，銷栓(U2、 212)能從另一側被裝入安裝 座中。
14. 按照權利要求12或13所述的地鑽設備，其特徵為，銷栓(112 ) 具有至少一個防轉裝置，藉助它能防止銷栓(112)在安裝座內轉動。
15. 按照權利要求12至14之一所述的地鑽設備，其特徵為，銷 栓(112、 212)設計為圓錐形的和/或套筒(111、 211)設計為圓錐形 的。
16. 按照權利要求12至15之一所述的地鑽設備，其特徵為，設 計安裝座的一個導引區段用於安裝一個構造為閘塊的套筒(211)，該 套筒(211)在導引區段(220)內在兩個對置的導引面(222、 223 ) 上導引，以沿這兩個導引面(222、 223 )運動，這些導引面(222、 223) 沿套筒(211)撐開運動的方向漸近。
17. 按照權利要求16所述的地鑽設備，其特徵為，閘塊(211) 除了與導引面(222、 223)接觸和與銷栓(210)嚙合外，不與其他構 件接觸。
18. 按照權利要求16或17所述的地鑽設備，其特徵為，閘塊(211) 具有槽(224、 225)，在這些槽中嵌入安裝座的構成導引面(222、 223 ) 的區段。
19. 按照權利要求18所述的地鑽設備，其特徵為，閘塊(211) 設計成圓錐形的。
20. 按照權利要求16至19之一所述的地鑽設備，其特徵為，銷 栓(212)具有嚙合在閘塊(211)的內螺紋中的外螺紋。
21. 按照權利要求12至20之一所述的地鑽設備，其特徵為，銷栓(212 )具有一個頭部(226 )，銷栓通過該頭部支靠在螺紋件(204 ) 的一個區段上。
22. 按照權利要求21所述的地鑽設備，其特徵為，所述頭部設計 成圓錐形的。
23. 按照權利要求1至22之一所迷的地鑽設備，其特徵為，螺紋 件(204)的開縫(221)沿螺紋件的縱軸線方向和沿徑向貫穿螺紋件(204)以及還貫穿安裝座。
24. 用於與地鑽設備的外殼(1)連接的螺紋件，其特徵為所述 螺紋件是開縫的並在開縫區具有用於一鎖止銷栓(10、 110、 210)的 安裝座，其中，鎖止銷栓(IO、 110、 210)的插入導致螺紋件的外徑 增大。
25. 按照權利要求24所述的螺紋件，其特徵為，該螺紋件設計為 螺紋環(4、 104)。
26. 按照權利要求24或25所述的螺紋件，其特徵為，用於鎖止 銷栓(10、 110、 210)的安裝座是偏心布置的。
27. 用於將開縫的螺紋件固定在地鑽設備的外殼(1)內的方法， 其特徵為將螺紋件以其外螺紋旋入外殼(1)的對應的螺紋內，在這 之後將鎖止銷栓(IO、 110、 210)插入設在開縫區的安裝座中，藉助 鎖止銷栓使螺紋件的外徑加大或使螺紋連接的表面壓力增大。
28. 帶有外螺紋的螺紋環，其特徵為該螺紋環(4、 104、 204) 在至少一個部位沿縱向開縫；以及，偏心地並在開縫區內設置一個用 於承接鎖止銷栓(IO、 110、 210)的安裝座，其中，螺紋環(4、 104、 204)的外徑通過鎖止銷栓(10、 110、 210)的插入而增大。
29. 按照權利要求28所述的螺紋環，其特徵為，安裝座具有至少 一個收縮區段(12)。
30. 按照權利要求28或29所述的螺紋環，其特徵為，安裝座具 有至少一個帶有內螺紋(11)的區段，此內螺紋與鎖止銷栓(10)的 一螺紋區段(14)對應。
31. 用於鎖止在沿縱向開縫的帶有外螺紋的螺紋環與對應的內螺紋之間的螺紋連接的方法，其特徵為將一鎖止銷栓(IO、 110、 210) 插入螺紋環(4、 104、 204)內部的一個偏心的安裝座內，由此使螺紋 環(4、 104、 204)的外徑增大。
全文摘要
本發明涉及一種地鑽設備，包括一個在至少一個區段內具有內螺紋(11)的外殼(1)以及一個帶有對應外螺紋的螺紋件，其中，所述螺紋件是開縫的並具有用於一鎖止件(10、110、210)的安裝座，通過將鎖止件插入安裝座中使得螺紋件的外徑加大或使得螺紋件與外殼之間的螺紋連接的表面壓力增大。
文檔編號E21B17/043GK101305156SQ200680041995
公開日2008年11月12日 申請日期2006年11月13日 優先權日2005年11月11日
發明者F-J·皮特曼 申請人:Tracto技術有限公司