專利名稱：用于鑿巖機的外部供水系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鉆鑿設(shè)備，特別涉及一種鑿巖設(shè)備。
背景技術(shù)：
當(dāng)前已知并使用很多鉆鑿方法。一種稱作鑿巖的鉆鑿方法包括用鉆頭使巖石破裂 成小塊以形成孔。如果期望，則炸藥也可放置于孔內(nèi)，并用于炸裂和進(jìn)一步使巖石破裂。一 種用于鑿巖的鉆機通常公知為“導(dǎo)軌式鑿巖機”。導(dǎo)軌式鑿巖機常包括容納釬尾的導(dǎo)軌式鑿巖機前端部。釬尾一端耦接到一個或多 個施加轉(zhuǎn)動力和/或撞擊力的馬達(dá)。鉆桿耦接到釬尾的另一端部。因此，由馬達(dá)產(chǎn)生的撞 擊力和/或轉(zhuǎn)動力從釬尾傳遞到鉆桿、并從鉆桿傳遞到鉆頭。如所介紹的，傳遞到鉆頭并施 加到地巖層的撞擊力和/或轉(zhuǎn)動力作用以使巖層斷裂和破裂。然后，斷裂或破裂的顆粒由 輸送到鉆頭的諸如空氣或液體的流體從鉆頭移除。例如，釬尾常包括限定在其內(nèi)的通道，通道容許液體從釬尾行進(jìn)、通過鉆桿、通過 鉆頭、并到達(dá)巖層，從而移除顆粒。在一些示例中，僅在釬尾的一部分內(nèi)形成通道。供水機 構(gòu)將水引到通道。供水機構(gòu)常包括大量部件，包括提供水腔的部件、密封水腔的密封件、以 及當(dāng)釬尾在供水機構(gòu)內(nèi)部轉(zhuǎn)動時導(dǎo)引和支撐釬尾的軸承。盡管這種構(gòu)造可減少水流過的部 件數(shù)量，但大量的各自具有獨立容差的獨立部件會形成難于對齊、維護和/或替換的供水 結(jié)構(gòu)。本文要求保護的主題并不局限于消除上述任何缺點、或僅在諸如上述那些環(huán)境中 操作的實施方式。更確切地，該背景技術(shù)僅提供用于例示可實踐本文所述的一些實施方式 的一個示例性技術(shù)領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容
一種外部供水系統(tǒng)包括水箱前頭部；夾頭，其構(gòu)造成與水箱前頭部連接；聚合物 套筒，其構(gòu)造成定位于水箱前頭部和夾頭之間；釬尾；以及定位于套筒內(nèi)部的至少一個密 封件。套筒和密封件構(gòu)造成在耦接到釬尾時提供水腔。套筒的內(nèi)表面為釬尾提供支撐表面。


為進(jìn)一步闡明本發(fā)明的上述以及其它優(yōu)點和特征，將參照在附圖中圖示的本發(fā)明 特定實施方式提供對本發(fā)明的更詳細(xì)描述。可以理解，這些附圖僅繪示出本發(fā)明的典型實 施方式，并因此不視為限制本發(fā)明的范圍。將通過利用附圖，借助于附加特性和細(xì)節(jié)對本發(fā) 明進(jìn)行描述和解釋，其中圖1圖示根據(jù)一個示例的鉆鑿系統(tǒng)；圖2A圖示根據(jù)一個示例的外部供水系統(tǒng)的立體圖；圖2B圖示圖2A的外部供水系統(tǒng)的橫剖視圖；以及圖2C圖示圖2A的外部供水系統(tǒng)的分解圖。
與以下描述一起，附圖示出了示例性裝置和方法的非限制性結(jié)構(gòu)。為清楚起見，可 在附圖中擴大部件的厚度和構(gòu)造。不同附圖中的相同參考標(biāo)號表示相似的、但不一定完全 相同的元件。
具體實施例方式本文討論用于將液體輸送到鑿巖機的外部供水系統(tǒng)。在至少一個示例中，外部供 水系統(tǒng)包括套筒，套筒構(gòu)造成提供支撐功能并且被密封從而形成水腔。這種構(gòu)造可減少與 將水輸送到釬尾相關(guān)的部件總數(shù)。減少部件總數(shù)，可減少部件的容差疊加、并因此減少溢 出、和/或提高釬尾與關(guān)聯(lián)部件的對齊精度。減少溢出，可減少釬尾以及外部供水系統(tǒng)的過 早磨損。進(jìn)一步地，外部供水系統(tǒng)的構(gòu)造可容許操作者快速地替換釬尾和/或外部供水系 統(tǒng)的部件。以下描述提供具體細(xì)節(jié)從而使得可以透徹理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解， 可在不采用這些具體細(xì)節(jié)的情況下，實施和利用這些裝置以及利用這些裝置的關(guān)聯(lián)方法。 事實上，這些裝置以及關(guān)聯(lián)方法可通過更改例示的裝置和關(guān)聯(lián)方法而實施，并可與產(chǎn)業(yè)中 傳統(tǒng)利用的其它任何裝置和技術(shù)一起使用。例如，盡管以下描述集中在氣動導(dǎo)軌式鑿巖機 鑿巖操作中的導(dǎo)軌式鑿巖機缸體上，但這些裝置以及關(guān)聯(lián)方法可等同應(yīng)用于其它過程，例 如液壓導(dǎo)軌式鑿巖機的鑿巖、各種撞擊鉆鑿過程等等。圖1圖示根據(jù)一個示例的鉆鑿系統(tǒng)100。如圖1所示，鉆鑿系統(tǒng)100包括導(dǎo)軌式鑿 巖機缸體110、鉆桿120、滑架130、驅(qū)動機構(gòu)140、以及釬尾150。鉆鑿系統(tǒng)100可用于在巖 層內(nèi)或大地內(nèi)的其它堅硬地巖層內(nèi)鉆孔。然后，孔可用于借助于炸藥或借助于其它手段在 巖層內(nèi)產(chǎn)生破裂，以容許移除已破裂的巖石。如圖1所示，導(dǎo)軌式鑿巖機缸體110擱置在滑架130上。驅(qū)動機構(gòu)140可包括一 個或多個馬達(dá)，上述一個或多個馬達(dá)構(gòu)造成在導(dǎo)軌式鑿巖機缸體110內(nèi)部轉(zhuǎn)動釬尾150和 /或?qū)⒆矒暨\動傳遞到釬尾150。在至少一個示例中，當(dāng)釬尾150相對于導(dǎo)軌式鑿巖機缸體 110轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)動力和/或撞擊力可施加到釬尾150。施加到釬尾150的轉(zhuǎn)動力和/或撞擊 力傳遞到鉆桿120、并轉(zhuǎn)而傳遞到關(guān)聯(lián)鉆頭。外部供水系統(tǒng)160也耦接到水箱前頭部220，并構(gòu)造成將水輸送到釬尾150。釬尾 150轉(zhuǎn)而與鉆桿120流體連通，鉆桿120與鉆頭流體連通。因此，外部供水系統(tǒng)構(gòu)造成通過 釬尾150將水或其它流體輸送到鉆頭。現(xiàn)將在下文更詳細(xì)描述一個示例性外部供水系統(tǒng)。圖2A圖示根據(jù)一個示例的外部供水系統(tǒng)200的立體圖。外部供水系統(tǒng)200構(gòu)造 成通過釬尾205輸送水。釬尾205可包括第一端部205A，第一端部205A構(gòu)造成使轉(zhuǎn)動力 和/或撞擊力施加到第一端部205A。釬尾205也可包括與第一端部205A相對的第二端部 205B。在至少一個示例中，第二端部205B延伸穿過外部供水系統(tǒng)200。外部供水系統(tǒng)200還包括水箱前頭部220和夾頭M0。圖2B圖示外部供水系統(tǒng) 200的第二視圖。如圖2B所示，外部供水系統(tǒng)200還包括聚合物套筒250和密封件，合稱為 密封件觀0。圖2C圖示外部供水系統(tǒng)200的分解圖。如圖2C所示，聚合物套筒260構(gòu)造成位于水箱前頭部220和夾頭240之間，以形 成圖2B中的集成水腔250，當(dāng)釬尾205相對于水箱前頭部220轉(zhuǎn)動時，集成水腔250將來自 前頭部220的水或其它液體輸送到釬尾205。
特別地，在釬尾205的從第二端部205B朝向第一端部205A延伸的一部分內(nèi)，可限 定有通道210。在釬尾205的圓周內(nèi)可限定有釬尾端口 215。釬尾端口 215可與通道210 流體連通。釬尾端口從供水端口接收水或其它液體，并將該水引導(dǎo)到通道并引往釬尾的第
二端部。套筒260包括第一端部^OA和第二端部沈OB。進(jìn)一步地，套筒260可由具有如下 特性的材料形成，即該材料容許內(nèi)表面和/或外表面作為支撐表面而起作用，同時對于用 于鑿巖應(yīng)用而言足夠耐用和具有足夠熱阻。合適材料可包括但不限制于增強型復(fù)合材料， 例如包括玻璃填充型尼龍的顆粒填充型尼龍。在圖示示例中，套筒沈0的內(nèi)表面可包括限 定在其內(nèi)的凹槽或通道，這些凹槽或通道的尺寸形成為用以安置一個或多個密封件。特別 地，內(nèi)密封件285可定位于套筒沈0內(nèi)部上并位于第一端部^OA和第二端部^OB之間。諸 如壓力密封件四0的附加密封件可安置在套筒沈0的外表面上。當(dāng)組裝外部供水系統(tǒng)200時，套筒260位于水箱前頭部的第二端部220B和夾頭 240的第一端部MOA之間。特別地，套筒的第一端部^OA構(gòu)造成被容納在夾頭MO內(nèi)部 并由夾頭240支撐，而第二端部^OB構(gòu)造成被容納在水箱前頭部220內(nèi)部并由水箱前頭部 220支撐。更特別地，夾頭240可包括第一端部MOA和第二端部MOB。夾頭-套筒凸肩 245可位于夾頭240的第一端部MOA附近。夾頭-套筒凸肩245可構(gòu)造成支撐套筒260的 第一端部^0A。因此，套筒沈0的第一端部^OA可抵靠著夾頭-套筒凸肩245定位。在圖示示例中，水箱前頭部220可包括形成于水箱前頭部220第二端部220B附近 的前套筒凸肩225、以及靠近第一端部220A形成的夾頭凸肩230。前套筒凸肩225可構(gòu)造 成支撐套筒260的第二端部^K)B。因此，套筒沈0的第二端部^OB可抵靠著前套筒凸肩 225定位。為了將套筒沈0的第二端部^OB抵靠著前套筒凸肩225、以及套筒沈0的第一端 部260A抵靠著夾頭-套筒凸肩245定位，夾頭MO的第二端部MOB可抵靠著水箱前頭部 220的夾頭凸肩230定位。因此，當(dāng)夾頭240抵靠著水箱前頭部220定位時，套筒260定位 于夾頭240和水箱前頭部220之間。夾頭240可由緊固件相對于水箱前頭部220固定在 位。例如，開口銷232(圖2B)可被推動穿過水箱前頭部220中的孔口 234(圖2C)、并與夾 頭MO接合。在套筒260定位于夾頭240和水箱前頭部220之間的情況下，釬尾205的第二端 部205B可被推進(jìn)穿過夾頭M0、套筒260以及水箱前頭部220，直到釬尾端口 215如圖2C所 示地定位為止。替代地，密封件285、290可定位在套筒260上、并且/或者套筒260和/或 夾頭240可相對于釬尾205定位，然后釬尾、套筒260和/或夾頭240可相對于水箱前頭部 220定位。無論如何，在釬尾205因此定位于套筒沈0內(nèi)部的情況下，內(nèi)密封件285形成位 于釬尾205的外部和套筒沈0的內(nèi)部之間的水腔。位于套筒260外部上的壓力密封件290 可有助于相對于夾頭240和水箱前頭部220密封套筒。在套筒沈0內(nèi)可限定與水腔連通的套筒端口沈5。套筒端口 265可與限定在水箱 前頭部220中的入口 236流體連通，入口 236轉(zhuǎn)而可與噴嘴238流體連通。噴嘴238可耦 接到水源。因此，來自噴嘴238的水被引導(dǎo)通過限定在水箱前頭部220中的入口 236、通過 套筒端口 265并進(jìn)入水腔250。從水腔250開始，水然后被引導(dǎo)到釬尾端口 215、從釬尾端 口 215引導(dǎo)到通道210、以及從通道210朝向釬尾205的第二端部205B引導(dǎo)。因此，供水系
6統(tǒng)200構(gòu)造成將水從水源引導(dǎo)到通道210。在圖示示例中，水箱前頭部220構(gòu)造成耦接到導(dǎo)軌式鑿巖機缸體110(圖1)。特 別地，水箱前頭部220可包括安裝凸緣239、或容許由緊固件將水箱前頭部固定到導(dǎo)軌式鑿 巖機缸體110(圖1)的其它結(jié)構(gòu)。在釬尾205因此固定到水箱前頭部220以及前頭部220 固定到導(dǎo)軌式鑿巖機缸體110的情況下，在水或其它液體被引導(dǎo)通過釬尾205的第二端部 205B的同時，釬尾205可轉(zhuǎn)動和/或撞擊力可施加到釬尾205。當(dāng)釬尾205轉(zhuǎn)動時，套筒260可轉(zhuǎn)動較慢或相對于釬尾205固定，使得當(dāng)釬尾205 轉(zhuǎn)動時，套筒260的內(nèi)表面相對于釬尾205提供支撐表面。因此，外部供水系統(tǒng)200包括構(gòu)造成提供支撐功能以及被密封從而形成水腔250 的套筒沈0。這種構(gòu)造可減少與將水輸送到釬尾相關(guān)的部件總數(shù)。減少部件總數(shù)，可減少部 件的容差疊加、并因此減少溢出、和/或提高釬尾205與關(guān)聯(lián)部件的對齊精度。減少溢出， 可減少釬尾205以及外部供水系統(tǒng)200的過早磨損。進(jìn)一步地，外部供水系統(tǒng)的構(gòu)造可容 許操作者快速地替換釬尾和/或外部供水系統(tǒng)的部件。特別地，外部供水系統(tǒng)200可通過初始將內(nèi)密封件285和壓力密封件290安置在 套筒260上而組裝。然后，套筒260可相對于水箱前頭部220定位。然后，夾頭240可相對 于水箱前頭部220移入其位。當(dāng)夾頭240相對于水箱前頭部220移入其位時，套筒260也 相對于夾頭240安置。然后，開口銷232可用來相對于水箱前頭部220將夾頭MO固定在 位。在外部供水系統(tǒng)200組裝完成的情況下，釬尾205然后可耦接到外部供水系統(tǒng)200和 /或外部供水系統(tǒng)可耦接到導(dǎo)軌式鑿巖機缸體110。然后，鉆鑿系統(tǒng)100(圖1)可根據(jù)需要操作。在某個時候，可能期望替換釬尾205、 套筒260或其它部件。在那時，可將水箱前頭部220與導(dǎo)軌式鑿巖機缸體110(圖1)分離， 且可通過移除開口銷232將夾頭240與水箱前頭部220分離。然后，可移除和替換已磨損 部件，并重新組裝鑿巖機。如所討論的，這種構(gòu)造可容許容易地更換部件，這可降低與減少 時間相關(guān)的成本。相似地，該構(gòu)造可減少部件總數(shù)和容差疊加，這可拖延部件的磨損。以上描述了各種緊固件和構(gòu)造?？梢岳斫?，在不脫離公開內(nèi)容范圍的情況下，鑿巖 機和外部供水系統(tǒng)可具有不同于上述那些的構(gòu)造。在不脫離本發(fā)明的主旨或?qū)嵸|(zhì)特性情況下，本發(fā)明可以其它具體形式實施。所述 實施方式應(yīng)該理解為在所有方面僅為例示性的而非限制性的。因此，本發(fā)明的范圍僅由所 附權(quán)利要求確定，而非前述的具體實施方式
。落入權(quán)利要求等效含義和范圍內(nèi)的所有變化 均涵蓋在本發(fā)明權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種外部供水系統(tǒng)，包括 水箱前頭部；夾頭，所述夾頭構(gòu)造成與所述水箱前頭部連接；聚合物套筒，所述套筒構(gòu)造成定位于所述水箱前頭部和所述夾頭之間；釬尾；以及定位于所述套筒內(nèi)部的至少一個密封件，其中所述套筒和所述密封件構(gòu)造成在耦接到所述釬尾時提供水腔，以及其中所述套筒 的內(nèi)表面為所述釬尾提供支撐表面。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括限定在所述套筒的內(nèi)表面中的至少一個凹槽，所 述密封件至少部分地安置在所述套筒內(nèi)部。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，還包括定位于所述套筒和所述水箱前頭部之間的至少一 個壓力密封件。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述夾頭包括第一端部和第二端部，且構(gòu)造成將所 述套筒保持在所述夾頭內(nèi)部的夾頭-套筒凸肩形成于所述第一端部附近，其中，所述水箱 前頭部包括形成在水箱前頭部上的前套筒凸肩，所述前套筒凸肩構(gòu)造成將所述套筒保持在 所述水箱前頭部內(nèi)。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述水箱前頭部包括形成在水箱前頭部上的夾頭凸肩。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述夾頭凸肩相對于所述前套筒凸肩靠近所述水 箱前頭部的第一端部形成。
7.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，在所述水箱前頭部中限定有孔口，所述孔口構(gòu)造成 接收緊固件，所述緊固件構(gòu)造成與所述夾頭接合以保持所述夾頭與所述水箱前頭部接合。
8.一種外部供水系統(tǒng)，包括水箱前頭部，所述水箱前頭部具有入口 ； 夾頭，所述夾頭構(gòu)造成與所述水箱前頭部連接；增強型聚合物套筒，所述套筒構(gòu)造成定位于所述水箱前頭部和所述夾頭之間； 釬尾，所述釬尾具有第一端部和第二端部、限定在所述第一端部和第二端部之間的端 口、以及限定在所述第二端部中并延伸成與所述端口流體連通的通道；以及 定位于所述套筒內(nèi)部的至少一個密封件，其中，所述套筒和所述密封件構(gòu)造成在耦接到所述釬尾時提供水腔，所述水腔與所述 入口流體連通，以及其中所述水腔與所述端口流體連通。
9.如權(quán)利要求8所述的外部供水系統(tǒng)，還包括鎖定銷，所述鎖定銷構(gòu)造成將所述夾頭 可移除地耦接到所述水箱前頭部。
10.如權(quán)利要求8所述的外部供水系統(tǒng)，其中，所述套筒的內(nèi)表面為所述釬尾提供支撐 表面。
11.一種鑿巖系統(tǒng)，包括 導(dǎo)軌式鑿巖機缸體；釬尾，所述釬尾操作上與所述導(dǎo)軌式鑿巖機缸體耦接，所述釬尾具有第一端部和第二 端部、限定在所述第一端部和第二端部之間的端口、以及限定在所述第二端部中并延伸成與所述端口流體連通的通道；以及外部供水系統(tǒng)，所述外部供水系統(tǒng)耦接到所述導(dǎo)軌式鑿巖機缸體，所述外部供水系統(tǒng) 包括水箱前頭部，所述水箱前頭部具有入口 ； 夾頭，所述夾頭構(gòu)造成與所述水箱前頭部連接；增強型聚合物套筒，所述套筒構(gòu)造成定位于所述水箱前頭部和所述夾頭之間；和 定位于所述套筒內(nèi)部的至少一個密封件，其中，所述套筒和所述密封件構(gòu)造成在耦接到所述釬尾時提供水腔，所述水腔與所述 入口流體連通，以及其中所述水腔與所述端口流體連通。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，還包括鎖定銷，所述鎖定銷構(gòu)造成將所述夾頭可移除 地耦接到所述水箱前頭部。
13.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述套筒的內(nèi)表面為所述釬尾提供支撐表面。
全文摘要
一種外部供水系統(tǒng)包括水箱前頭部；夾頭，其構(gòu)造成與水箱前頭部連接；聚合物套筒，其構(gòu)造成定位于水箱前頭部和夾頭之間；釬尾；以及定位于套筒內(nèi)部的至少一個密封件。套筒和密封件構(gòu)造成在耦接到釬尾時提供水腔。套筒的內(nèi)表面為釬尾提供支撐表面。
文檔編號E21D7/00GK102144073SQ200980134634
公開日2011年8月3日 申請日期2009年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月5日
發(fā)明者威廉·詹姆斯·默里 申請人:長年Tm公司