專利名稱：一種實(shí)驗(yàn)室?guī)r石試樣鉆取機(jī)水龍頭裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種實(shí)驗(yàn)室?guī)r石試樣鉆取機(jī)水龍頭裝置，是一種既可以應(yīng)用于實(shí) 驗(yàn)室?guī)r石試樣鉆取機(jī)上的取樣鉆頭冷卻和夾緊的裝置，也可以將其裝夾在臺(tái)式鉆床上用于 實(shí)驗(yàn)室?guī)r石取樣的鉆頭冷卻與夾緊的裝置。
背景技術(shù)：
鉆機(jī)水龍頭裝置是將不旋轉(zhuǎn)的鉆井液輸入管與旋轉(zhuǎn)的鉆桿連接的部件，工程中使 用的水龍頭隨著使用場(chǎng)合的不同，結(jié)構(gòu)有很大的不同，但是基本原理都是通過(guò)動(dòng)密封阻止 冷卻液的泄露。市場(chǎng)上的實(shí)驗(yàn)室?guī)r石試樣鉆取機(jī)上所使用的水龍頭多存在通用性較差的缺 陷，不同型號(hào)的實(shí)驗(yàn)室?guī)r石試樣鉆取機(jī)的水龍頭裝置不能通用，與其類似的臺(tái)式鉆床上使 用的通用性更差。除此之外，目前的實(shí)驗(yàn)室?guī)r石試樣鉆取機(jī)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(chǎng)上實(shí)驗(yàn)室?guī)r石試樣鉆取機(jī)水龍頭的通用性較差、功 能單一、密封性不良等缺陷，本實(shí)用新型提供一種實(shí)驗(yàn)室?guī)r石試樣鉆取機(jī)水龍頭裝置。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)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(qiáng)、功能 多的實(shí)驗(yàn)室?guī)r石試樣鉆取機(jī)水龍頭裝置，除了具有對(duì)取樣鉆頭冷卻功能，還具有優(yōu)良的抱 緊取樣鉆頭的功能，既可用作巖石試樣鉆取機(jī)上的取樣鉆頭冷卻和夾緊裝置，也可將其裝 夾在臺(tái)式鉆床上使用。本實(shí)用新型為了達(dá)到上述目的，采取的技術(shù)方案是提供一種實(shí)驗(yàn)室?guī)r石試樣鉆 取機(jī)水龍頭裝置，包括有夾緊螺母、彈性?shī)A頭、芯軸、角接觸球軸承、旋轉(zhuǎn)油封、中間殼體、球 閥、軸承殼體、圓螺母、圓螺母止動(dòng)墊圈、內(nèi)六角圓柱頭螺釘和端蓋，所述的夾緊螺母通過(guò)螺 紋固定在芯軸內(nèi)表面為錐口的一端，彈性?shī)A頭安裝在所述的芯軸的錐口里，夾緊螺母、彈性 夾頭和芯軸的錐口組成的取樣鉆頭夾緊機(jī)構(gòu)；所述芯軸軸向一端內(nèi)表面為錐口，芯軸中部 有盲孔，在近盲孔處鉆有徑向通孔，在通孔處安裝有中間殼體，中間殼體的兩側(cè)內(nèi)孔與芯軸 之間采用旋轉(zhuǎn)油封密封，在中間殼體兩側(cè)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(guò)內(nèi)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(kāi)有進(jìn)水孔道，進(jìn)水孔道上連接有球閥；所述的軸承殼體 內(nèi)孔中裝有角接觸球軸承。所述的芯軸另一端為實(shí)心圓柱體結(jié)構(gòu)，既可以裝夾在臺(tái)式鉆床的夾頭上，也可以 通過(guò)聯(lián)軸器與實(shí)驗(yàn)室?guī)r石試樣鉆取機(jī)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(guò)內(nèi)六角圓柱頭螺釘連接為一體形成完整的殼體。由于軸承殼體與角接觸球軸承的外圈 配合，角接觸球軸承的內(nèi)圈與芯軸的外表面配合，所以一般情況下，裝置在使用時(shí)，芯軸的 轉(zhuǎn)動(dòng)不會(huì)帶動(dòng)殼體的轉(zhuǎn)動(dòng)。考慮到在使用中可能發(fā)生的各種因素，為了確保整個(gè)殼體不旋 轉(zhuǎn)，所述的中間殼體在殼體上鉆有兩個(gè)用于防止外殼整體跟隨芯軸轉(zhuǎn)動(dòng)的螺紋孔。可以根
3據(jù)實(shí)際的使用環(huán)境利用此兩個(gè)螺紋孔用螺絲將殼體固定在臺(tái)式鉆床或鉆取機(jī)安裝的直線 導(dǎo)軌副上，防止整體外殼跟轉(zhuǎn)隨芯軸轉(zhuǎn)動(dòng)。所述的中間殼體的兩側(cè)內(nèi)孔與芯軸之間采用旋轉(zhuǎn)油封密封，旋轉(zhuǎn)油封采用NOK公 司KA3J系列高品質(zhì)產(chǎn)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(nèi)孔中裝有角接觸球軸承，其中右邊的角接觸球軸承一側(cè)內(nèi)圈由 圓螺母止動(dòng)墊圈及圓螺母擋住防止其軸向攢動(dòng)。軸承殼體內(nèi)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(shí)用新型實(shí)驗(yàn)室?guī)r石試樣鉆取機(jī)水龍頭裝置，要與取樣鉆頭連接時(shí)，采用擰動(dòng) 與芯軸螺紋連接的夾緊螺母，彈性?shī)A頭的外表面與芯軸的內(nèi)表面及夾緊螺母的內(nèi)表面采用 錐面配合，從而使彈性?shī)A頭的內(nèi)孔縮小抱緊取樣鉆頭；還可根據(jù)所連接的不同規(guī)格的取樣 鉆頭，適時(shí)改變彈性?shī)A頭的規(guī)格，達(dá)到可靠抱緊取樣鉆頭的效果。所述的芯軸是鉆頭鉆進(jìn)旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力傳遞部件，也是鉆頭冷卻液的主流入通道，本 實(shí)用新型實(shí)驗(yàn)室?guī)r石試樣鉆取機(jī)水龍頭裝置與水管接頭連接后能形成封閉的冷卻液進(jìn)入 通路。把二通球閥打開(kāi)，冷卻液從水管接頭流出，經(jīng)過(guò)中間殼體上與球閥連接的進(jìn)水孔道、 通孔，流入芯軸進(jìn)入取樣鉆頭內(nèi)孔冷卻鉆頭。使用二通球閥可以方便地控制冷卻水路的通 斷。本實(shí)用新型的實(shí)驗(yàn)室?guī)r石試樣鉆取機(jī)水龍頭裝置具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)本裝置在進(jìn)水孔的兩側(cè)設(shè)計(jì)有優(yōu)質(zhì)的旋轉(zhuǎn)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(jìn)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(shí)地控制冷卻水路的通斷。(3)本裝置結(jié)構(gòu)緊湊、重量較輕。(4)本裝置采用彈性?shī)A頭夾緊取樣鉆頭，能夠可靠地抱緊取樣鉆頭，且裝夾和裝卸 鉆頭的方法簡(jiǎn)單，還可以根據(jù)多種尺寸規(guī)格的取樣鉆頭，安裝適合的彈性?shī)A頭達(dá)到可靠抱 緊取樣鉆頭的效果。本裝置既可安裝在通用實(shí)驗(yàn)室?guī)r石試樣鉆取機(jī)上使用，也可裝夾在普 通臺(tái)式鉆床上使用，通用性良好，實(shí)現(xiàn)裝置的多功能性。

圖1為本實(shí)用新型的總體結(jié)構(gòu)剖面裝配圖。圖2為本實(shí)用新型的外觀結(jié)構(gòu)俯視圖。上述圖中1夾緊螺母，2彈性?shī)A頭，3芯軸，4角接觸球軸承，5旋轉(zhuǎn)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(dòng)墊圈，12內(nèi)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(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳述實(shí)施例1 本實(shí)用新型實(shí)驗(yàn)室?guī)r石試樣鉆取機(jī)水龍頭裝置，結(jié)構(gòu)如圖1及圖2，包括 有夾緊螺母1、彈性?shī)A頭2、芯軸3、角接觸球軸承4、旋轉(zhuǎn)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(dòng)墊圈11、內(nèi)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(guò)螺紋固定在芯軸內(nèi)表面為錐口的一端，彈性?shī)A頭安裝在所述的芯 軸的錐口里，芯軸錐口端表面加工有外螺紋，外螺紋與夾緊螺母1的內(nèi)螺紋配合，利用扳手 擰動(dòng)夾緊螺母使彈性?shī)A頭的內(nèi)孔縮小，通過(guò)夾緊螺母內(nèi)錐面與彈性?shī)A頭2外錐面配合將取 樣鉆頭抱緊；所述芯軸3沿著軸向中部設(shè)有盲孔，沿著徑向加工有通孔，用于形成冷卻液進(jìn) 入的通道；在通孔處安裝有中間殼體6，中間殼體的兩側(cè)內(nèi)孔與芯軸之間采用旋轉(zhuǎn)油封5密 封，在中間殼體兩側(cè)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(guò)內(nèi)六角圓柱頭螺釘12與標(biāo)準(zhǔn)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連接后形成一個(gè)完整的外殼體；所述的軸承 殼體8內(nèi)孔中裝有角接觸球軸承4，其中右邊的角接觸球軸承一側(cè)內(nèi)圈由圓螺母止動(dòng)墊圈 11及圓螺母10擋住，即軸承內(nèi)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(dòng)墊圈11。在中間殼體徑向上開(kāi)設(shè)的進(jìn)水孔道與芯軸3上的通孔連接，進(jìn)水孔道上部加工有 內(nèi)螺紋用于連接二通的球閥7，將球閥與水管接頭連接后，打開(kāi)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(jīng)過(guò)中間殼體與球閥連接的進(jìn)水 孔道進(jìn)入環(huán)形空腔內(nèi)，經(jīng)通孔進(jìn)入芯軸、流入取樣鉆頭內(nèi)孔冷卻鉆頭。使用二通球閥可以方 便地控制冷卻水路的通斷。參見(jiàn)圖2，在中間殼體上鉆有兩個(gè)用于防止外殼整體跟隨芯軸轉(zhuǎn)動(dòng)的螺紋孔16， 可以根據(jù)實(shí)際的使用環(huán)境利用所述的兩個(gè)螺紋孔用螺絲將殼體固定在臺(tái)式鉆床或鉆取機(jī) 安裝的直線導(dǎo)軌副上，防止整體外殼跟轉(zhuǎn)隨芯軸轉(zhuǎn)動(dòng)。本裝置還可以根據(jù)取樣鉆頭多種不同的尺寸規(guī)格，更換彈性?shī)A頭2的尺寸規(guī)格， 達(dá)到可靠地將取樣鉆頭抱緊。實(shí)施例2 將本實(shí)用新型實(shí)驗(yàn)室?guī)r石試樣鉆取機(jī)水龍頭裝置裝夾在臺(tái)式鉆床上用 于實(shí)驗(yàn)室?guī)r石取樣的鉆頭冷卻與夾緊。臺(tái)式鉆床的夾頭連接本裝置芯軸3的右端。打開(kāi)球 閥7，冷卻液經(jīng)過(guò)中間殼體6的徑向進(jìn)水孔道進(jìn)入環(huán)形空腔內(nèi)，再流入旋轉(zhuǎn)的芯軸3的內(nèi)孔 中，經(jīng)過(guò)彈性?shī)A頭流入鉆頭的內(nèi)孔，再經(jīng)過(guò)鉆頭與巖樣的間隙流到鉆頭切削部位，達(dá)到冷卻 鉆頭的目的。實(shí)施例3 將本實(shí)用新型實(shí)驗(yàn)室?guī)r石試樣鉆取機(jī)水龍頭裝置芯軸3的右端安裝在 實(shí)驗(yàn)室?guī)r石試樣鉆取機(jī)的聯(lián)軸器上，其冷卻液流通狀況與工作方式同實(shí)施例2。本裝置具有結(jié)構(gòu)緊湊、液路通斷方便，密封性好，承壓高和通用性好等優(yōu)點(diǎn)，既可 用作巖石試樣鉆取機(jī)上的取樣鉆頭冷卻和夾緊裝置，也可將其裝夾在臺(tái)式鉆床上使用。本 裝置適合在石油、地質(zhì)、煤炭、冶金、建筑、交通等部門實(shí)驗(yàn)室用于鉆取巖樣，推廣應(yīng)用前景 良好。
權(quán)利要求一種實(shí)驗(yàn)室?guī)r石試樣鉆取機(jī)水龍頭裝置，包括有夾緊螺母、彈性?shī)A頭、芯軸、角接觸球軸承、旋轉(zhuǎn)油封、中間殼體、球閥、軸承殼體、圓螺母、圓螺母止動(dòng)墊圈、內(nèi)六角圓柱頭螺釘和端蓋，其特征在于所述的夾緊螺母通過(guò)螺紋固定在芯軸內(nèi)表面為錐口的一端，彈性?shī)A頭安裝在所述的芯軸的錐口里，夾緊螺母、彈性?shī)A頭和芯軸的錐口組成取樣鉆頭夾緊機(jī)構(gòu)；所述芯軸軸向一端內(nèi)表面為錐口，芯軸中部有盲孔，在近盲孔處鉆有徑向通孔，在通孔處安裝有中間殼體，中間殼體的兩側(cè)內(nèi)孔與芯軸之間采用旋轉(zhuǎn)油封密封，在中間殼體兩側(cè)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(guò)內(nèi)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(kāi)有進(jìn)水孔道，進(jìn)水孔道上連接有球閥；所述的軸承殼體內(nèi)孔中裝有角接觸球軸承。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)驗(yàn)室?guī)r石試樣鉆取機(jī)水龍頭裝置，其特征在于所述 的中間殼體在殼體上鉆有兩個(gè)用于防止外殼整體跟隨芯軸轉(zhuǎn)動(dòng)的螺紋孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)驗(yàn)室?guī)r石試樣鉆取機(jī)水龍頭裝置，其特征在于所述 的軸承殼體內(nèi)孔中裝有角接觸球軸承，其中右邊的角接觸球軸承一側(cè)內(nèi)圈由圓螺母止動(dòng)墊 圈及圓螺母擋住。
專利摘要一種實(shí)驗(yàn)室?guī)r石試樣鉆取機(jī)水龍頭裝置，主要包括夾緊螺母、彈性?shī)A頭、芯軸、中間殼體、軸承殼體、左右端蓋、旋轉(zhuǎn)油封、角接觸球軸承和球閥，本裝置在進(jìn)水孔道處安裝有球閥，能夠方便打開(kāi)或關(guān)斷冷卻液路；還設(shè)有取樣鉆頭夾緊結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)動(dòng)夾緊螺母，彈性?shī)A頭將鉆頭抱緊，鉆頭的裝卸簡(jiǎn)單可靠。本裝置具有結(jié)構(gòu)緊湊、液路通斷方便，密封性好，承壓高和通用性好等優(yōu)點(diǎn)，既可用作巖石試樣鉆取機(jī)上的取樣鉆頭冷卻和夾緊裝置，也可將其裝夾在臺(tái)式鉆床上。本裝置適合在石油、地質(zhì)、煤炭、冶金、建筑、交通等部門實(shí)驗(yàn)室用于鉆取巖樣，推廣應(yīng)用前景良好。
文檔編號(hào)G01N1/08GK201724838SQ20102022939
公開(kāi)日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2010年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月12日
發(fā)明者劉東升, 劉小康, 周冬梅, 饒建華 申請(qǐng)人:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)