一種實驗室巖石試樣鑽取機水龍頭裝置的製作方法

2023-10-30 23:02:12

專利名稱：一種實驗室巖石試樣鑽取機水龍頭裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種實驗室巖石試樣鑽取機水龍頭裝置，是一種既可以應用於實 驗室巖石試樣鑽取機上的取樣鑽頭冷卻和夾緊的裝置，也可以將其裝夾在臺式鑽床上用於 實驗室巖石取樣的鑽頭冷卻與夾緊的裝置。
背景技術：
鑽機水龍頭裝置是將不旋轉的鑽井液輸入管與旋轉的鑽杆連接的部件，工程中使 用的水龍頭隨著使用場合的不同，結構有很大的不同，但是基本原理都是通過動密封阻止 冷卻液的洩露。市場上的實驗室巖石試樣鑽取機上所使用的水龍頭多存在通用性較差的缺 陷，不同型號的實驗室巖石試樣鑽取機的水龍頭裝置不能通用，與其類似的臺式鑽床上使 用的通用性更差。除此之外，目前的實驗室巖石試樣鑽取機水龍頭存在功能比較單一、密封 性較差等方面不足，為了克服目前市場上實驗室巖石試樣鑽取機水龍頭的通用性較差、功 能單一、密封性不良等缺陷，本實用新型提供一種實驗室巖石試樣鑽取機水龍頭裝置。
發明內容本實用新型的目的是提供一種冷卻液通斷控制便捷，密封性良好、通用性強、功能 多的實驗室巖石試樣鑽取機水龍頭裝置，除了具有對取樣鑽頭冷卻功能，還具有優良的抱 緊取樣鑽頭的功能，既可用作巖石試樣鑽取機上的取樣鑽頭冷卻和夾緊裝置，也可將其裝 夾在臺式鑽床上使用。本實用新型為了達到上述目的，採取的技術方案是提供一種實驗室巖石試樣鑽 取機水龍頭裝置，包括有夾緊螺母、彈性夾頭、芯軸、角接觸球軸承、旋轉油封、中間殼體、球 閥、軸承殼體、圓螺母、圓螺母止動墊圈、內六角圓柱頭螺釘和端蓋，所述的夾緊螺母通過螺 紋固定在芯軸內表面為錐口的一端，彈性夾頭安裝在所述的芯軸的錐口裡，夾緊螺母、彈性 夾頭和芯軸的錐口組成的取樣鑽頭夾緊機構；所述芯軸軸向一端內表面為錐口，芯軸中部 有盲孔，在近盲孔處鑽有徑向通孔，在通孔處安裝有中間殼體，中間殼體的兩側內孔與芯軸 之間採用旋轉油封密封，在中間殼體兩側各安裝有軸承殼體，兩軸承殼體端面分別安裝有 端蓋；端蓋分左、右端蓋，左、右端蓋和軸承殼體通過內六角圓柱頭螺釘與彈性墊圈固定在 中間殼體上；中間殼體在通孔處開有進水孔道，進水孔道上連接有球閥；所述的軸承殼體 內孔中裝有角接觸球軸承。所述的芯軸另一端為實心圓柱體結構，既可以裝夾在臺式鑽床的夾頭上，也可以 通過聯軸器與實驗室巖石試樣鑽取機的主軸連接，使裝置具有良好的通用性。所述的端蓋分左端蓋和右端蓋，左端蓋、軸承殼體、中間殼體、軸承殼體和右端蓋 通過內六角圓柱頭螺釘連接為一體形成完整的殼體。由於軸承殼體與角接觸球軸承的外圈 配合，角接觸球軸承的內圈與芯軸的外表面配合，所以一般情況下，裝置在使用時，芯軸的 轉動不會帶動殼體的轉動。考慮到在使用中可能發生的各種因素，為了確保整個殼體不旋 轉，所述的中間殼體在殼體上鑽有兩個用於防止外殼整體跟隨芯軸轉動的螺紋孔。可以根
3據實際的使用環境利用此兩個螺紋孔用螺絲將殼體固定在臺式鑽床或鑽取機安裝的直線 導軌副上，防止整體外殼跟轉隨芯軸轉動。所述的中間殼體的兩側內孔與芯軸之間採用旋轉油封密封，旋轉油封採用NOK公 司KA3J系列高品質產品，使裝置具有良好的密封性能，可承受3. 5MPa的水壓。所述的軸承殼體內孔中裝有角接觸球軸承，其中右邊的角接觸球軸承一側內圈由 圓螺母止動墊圈及圓螺母擋住防止其軸向攢動。軸承殼體內部安裝著單列角接觸球軸承， 殼體能夠承受很大的軸向載荷。本實用新型實驗室巖石試樣鑽取機水龍頭裝置，要與取樣鑽頭連接時，採用擰動 與芯軸螺紋連接的夾緊螺母，彈性夾頭的外表面與芯軸的內表面及夾緊螺母的內表面採用 錐面配合，從而使彈性夾頭的內孔縮小抱緊取樣鑽頭；還可根據所連接的不同規格的取樣 鑽頭，適時改變彈性夾頭的規格，達到可靠抱緊取樣鑽頭的效果。所述的芯軸是鑽頭鑽進旋轉的動力傳遞部件，也是鑽頭冷卻液的主流入通道，本 實用新型實驗室巖石試樣鑽取機水龍頭裝置與水管接頭連接後能形成封閉的冷卻液進入 通路。把二通球閥打開，冷卻液從水管接頭流出，經過中間殼體上與球閥連接的進水孔道、 通孔，流入芯軸進入取樣鑽頭內孔冷卻鑽頭。使用二通球閥可以方便地控制冷卻水路的通 斷。本實用新型的實驗室巖石試樣鑽取機水龍頭裝置具有如下優點(1)本裝置在進水孔的兩側設計有優質的旋轉油封，冷卻通道密封性良好，可承受 3. 5MPa的水壓。(2)本裝置在進水孔道處安裝了球閥，直接操作球閥手柄控制水路通斷，可以方便 及時地控制冷卻水路的通斷。(3)本裝置結構緊湊、重量較輕。(4)本裝置採用彈性夾頭夾緊取樣鑽頭，能夠可靠地抱緊取樣鑽頭，且裝夾和裝卸 鑽頭的方法簡單，還可以根據多種尺寸規格的取樣鑽頭，安裝適合的彈性夾頭達到可靠抱 緊取樣鑽頭的效果。本裝置既可安裝在通用實驗室巖石試樣鑽取機上使用，也可裝夾在普 通臺式鑽床上使用，通用性良好，實現裝置的多功能性。

圖1為本實用新型的總體結構剖面裝配圖。圖2為本實用新型的外觀結構俯視圖。上述圖中1夾緊螺母，2彈性夾頭，3芯軸，4角接觸球軸承，5旋轉油封，6中間殼 體，7球閥，8軸承殼體，9右端蓋，10圓螺母，11圓螺母止動墊圈，12內六角圓柱頭螺釘，13 左端蓋，14彈性墊圈，15冷卻液通道，16螺紋孔。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳述實施例1 本實用新型實驗室巖石試樣鑽取機水龍頭裝置，結構如圖1及圖2，包括 有夾緊螺母1、彈性夾頭2、芯軸3、角接觸球軸承4、旋轉油封5、中間殼體6、球閥7、軸承殼 體8、右端蓋9、圓螺母10、圓螺母止動墊圈11、內六角圓柱頭螺釘12、左端蓋13、彈性墊圈14，所述的夾緊螺母通過螺紋固定在芯軸內表面為錐口的一端，彈性夾頭安裝在所述的芯 軸的錐口裡，芯軸錐口端表面加工有外螺紋，外螺紋與夾緊螺母1的內螺紋配合，利用扳手 擰動夾緊螺母使彈性夾頭的內孔縮小，通過夾緊螺母內錐面與彈性夾頭2外錐面配合將取 樣鑽頭抱緊；所述芯軸3沿著軸向中部設有盲孔，沿著徑向加工有通孔，用於形成冷卻液進 入的通道；在通孔處安裝有中間殼體6，中間殼體的兩側內孔與芯軸之間採用旋轉油封5密 封，在中間殼體兩側各安裝有軸承殼體，兩軸承殼體端面分別安裝有端蓋；左、右端蓋和軸 承殼體通過內六角圓柱頭螺釘12與標準型彈性墊圈14固定在中間殼體上；按左端蓋13、 軸承殼體8、中間殼體6、軸承殼體8和右端蓋9連接後形成一個完整的外殼體；所述的軸承 殼體8內孔中裝有角接觸球軸承4，其中右邊的角接觸球軸承一側內圈由圓螺母止動墊圈 11及圓螺母10擋住，即軸承內圈的軸向限制，一端依靠軸肩，另一端依靠圓螺母，圓螺母的 防松也依靠圓螺母止動墊圈11。在中間殼體徑向上開設的進水孔道與芯軸3上的通孔連接，進水孔道上部加工有 內螺紋用於連接二通的球閥7，將球閥與水管接頭連接後，打開二通球閥就形成封閉的冷卻 液通路15，從圖1可清楚地看到冷卻液從水管接頭流出，經過中間殼體與球閥連接的進水 孔道進入環形空腔內，經通孔進入芯軸、流入取樣鑽頭內孔冷卻鑽頭。使用二通球閥可以方 便地控制冷卻水路的通斷。參見圖2，在中間殼體上鑽有兩個用於防止外殼整體跟隨芯軸轉動的螺紋孔16， 可以根據實際的使用環境利用所述的兩個螺紋孔用螺絲將殼體固定在臺式鑽床或鑽取機 安裝的直線導軌副上，防止整體外殼跟轉隨芯軸轉動。本裝置還可以根據取樣鑽頭多種不同的尺寸規格，更換彈性夾頭2的尺寸規格， 達到可靠地將取樣鑽頭抱緊。實施例2 將本實用新型實驗室巖石試樣鑽取機水龍頭裝置裝夾在臺式鑽床上用 於實驗室巖石取樣的鑽頭冷卻與夾緊。臺式鑽床的夾頭連接本裝置芯軸3的右端。打開球 閥7，冷卻液經過中間殼體6的徑向進水孔道進入環形空腔內，再流入旋轉的芯軸3的內孔 中，經過彈性夾頭流入鑽頭的內孔，再經過鑽頭與巖樣的間隙流到鑽頭切削部位，達到冷卻 鑽頭的目的。實施例3 將本實用新型實驗室巖石試樣鑽取機水龍頭裝置芯軸3的右端安裝在 實驗室巖石試樣鑽取機的聯軸器上，其冷卻液流通狀況與工作方式同實施例2。本裝置具有結構緊湊、液路通斷方便，密封性好，承壓高和通用性好等優點，既可 用作巖石試樣鑽取機上的取樣鑽頭冷卻和夾緊裝置，也可將其裝夾在臺式鑽床上使用。本 裝置適合在石油、地質、煤炭、冶金、建築、交通等部門實驗室用於鑽取巖樣，推廣應用前景 良好。
權利要求一種實驗室巖石試樣鑽取機水龍頭裝置，包括有夾緊螺母、彈性夾頭、芯軸、角接觸球軸承、旋轉油封、中間殼體、球閥、軸承殼體、圓螺母、圓螺母止動墊圈、內六角圓柱頭螺釘和端蓋，其特徵在於所述的夾緊螺母通過螺紋固定在芯軸內表面為錐口的一端，彈性夾頭安裝在所述的芯軸的錐口裡，夾緊螺母、彈性夾頭和芯軸的錐口組成取樣鑽頭夾緊機構；所述芯軸軸向一端內表面為錐口，芯軸中部有盲孔，在近盲孔處鑽有徑向通孔，在通孔處安裝有中間殼體，中間殼體的兩側內孔與芯軸之間採用旋轉油封密封，在中間殼體兩側各安裝有軸承殼體，兩軸承殼體端面分別安裝有端蓋；端蓋分左、右端蓋，左、右端蓋和軸承殼體通過內六角圓柱頭螺釘與彈性墊圈固定在中間殼體上；中間殼體在通孔處開有進水孔道，進水孔道上連接有球閥；所述的軸承殼體內孔中裝有角接觸球軸承。
2.根據權利要求1所述的一種實驗室巖石試樣鑽取機水龍頭裝置，其特徵在於所述 的中間殼體在殼體上鑽有兩個用於防止外殼整體跟隨芯軸轉動的螺紋孔。
3.根據權利要求1所述的一種實驗室巖石試樣鑽取機水龍頭裝置，其特徵在於所述 的軸承殼體內孔中裝有角接觸球軸承，其中右邊的角接觸球軸承一側內圈由圓螺母止動墊 圈及圓螺母擋住。
專利摘要一種實驗室巖石試樣鑽取機水龍頭裝置，主要包括夾緊螺母、彈性夾頭、芯軸、中間殼體、軸承殼體、左右端蓋、旋轉油封、角接觸球軸承和球閥，本裝置在進水孔道處安裝有球閥，能夠方便打開或關斷冷卻液路；還設有取樣鑽頭夾緊結構，轉動夾緊螺母，彈性夾頭將鑽頭抱緊，鑽頭的裝卸簡單可靠。本裝置具有結構緊湊、液路通斷方便，密封性好，承壓高和通用性好等優點，既可用作巖石試樣鑽取機上的取樣鑽頭冷卻和夾緊裝置，也可將其裝夾在臺式鑽床上。本裝置適合在石油、地質、煤炭、冶金、建築、交通等部門實驗室用於鑽取巖樣，推廣應用前景良好。
文檔編號G01N1/08GK201724838SQ20102022939
公開日2011年1月26日 申請日期2010年6月12日 優先權日2010年6月12日
發明者劉東升, 劉小康, 周冬梅, 饒建華 申請人:中國地質大學(武漢)