牙輪鉆機鉆具系統(tǒng)之間的接頭螺紋的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種牙輪鉆機鉆具系統(tǒng)之間的螺紋接頭，主要用于牙輪鉆機鉆具系統(tǒng)之間的接頭螺紋聯(lián)接，也可用于鑿巖機械上鉆具系統(tǒng)之間的接頭螺紋聯(lián)接。
【背景技術】
[0002]如附圖1所示，我國現(xiàn)有礦山的牙輪鉆機所使用的鉆具系統(tǒng)之間接頭螺紋均為特殊英制圓錐螺紋，該鉆具系統(tǒng)在工作狀態(tài)下從上往下依次為回轉小車的中空軸、減震器、鉆桿組、穩(wěn)桿器及鉆頭組成，它們之間的相互聯(lián)接均為特殊英制圓錐螺紋，也就是說，它們之間相互聯(lián)接的一端是特殊英制圓錐內(nèi)螺紋或是外螺紋；加工該螺紋需帶斜靠模裝置的臥式車床加工，并且要用特殊螺紋環(huán)、塞規(guī)等進行加工和檢驗。而一般數(shù)控臥式車床均不能加工該螺紋，從而給該螺紋的加工帶來一定的困難，特別是細長軸鉆桿特殊英制圓錐螺紋的加工；從而給用戶維護造成不便，并增加了維護和備件成本。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種與特殊英制圓錐螺紋具有同等聯(lián)接強度，結構簡單加工測量檢驗方便、便于維護、使用壽命長的牙輪鉆機鉆具系統(tǒng)之間的接頭螺紋；提出一種將鉆具系統(tǒng)之間接頭的特殊英制圓錐螺紋聯(lián)接，采用一種新的圓柱單線矩形螺紋聯(lián)接形式。
[0004]本發(fā)明技術方案涉及的牙輪鉆機鉆具系統(tǒng)之間的接頭螺紋包括內(nèi)、外圓柱螺紋，所述螺紋采用圓柱單線矩形螺紋，單線螺紋自鎖性能好；所述圓柱螺紋是按一定螺距沿圓柱體軸向纏繞螺旋上升，軸向截面牙形呈矩形的凹凸直線齒；所述螺紋的齒側面是表面光滑的工作旋合滑動面；所述接頭螺紋只有大徑和小徑?jīng)]有中徑；所述接頭螺紋包括牙溝槽寬度、牙頂厚、大徑、小徑、螺紋高度H，所述接頭螺紋小徑為大徑減去兩個螺紋高度，為保證該螺紋在牙輪鉆機鉆具接桿時螺紋旋入順暢和入口螺紋強度，螺紋入口端設置有螺紋旋入引導角β，螺紋旋入引導角β長度C等于0.25倍螺距P，工藝退刀長度；所述內(nèi)螺紋的牙頂厚F和所述外螺紋的牙頂厚f以及所述內(nèi)螺紋的牙溝槽寬度W和所述外螺紋的牙溝槽寬度w均為0.5倍螺距P，所述螺紋高度H取值范圍在(0.25?0.5)倍螺距P之間，所述接頭螺紋的內(nèi)螺紋和外螺紋之間的配合，可采用大徑或小徑定心的間隙配合，所述內(nèi)螺紋的牙溝槽和牙頂厚分別與所述外螺紋的牙頂厚和牙溝槽相互旋合，一環(huán)扣一環(huán)，環(huán)環(huán)緊扣地旋合，并且牢固地嚙合。
[0005]本發(fā)明進一步的技術方案是:所述螺紋旋入引導角β的取值范圍在(30°?60° )之間。
[0006]本發(fā)明更進一步的技術方案是:所述螺紋旋入引導角β優(yōu)選為45°。
[0007]本發(fā)明進一步的技術方案是:所述內(nèi)螺紋的牙溝槽寬度W和所述外螺紋的牙溝槽寬度《，適當?shù)难罍喜蹖挾裙钪悼尚纬梢欢ǖ凝X側隙，齒側隙是保證牙輪鉆機鉆具在接卸桿過程中螺紋旋合順暢，工作時牢固地嚙合，其允許制造公差在+0.05?+0.1之間，單位為毫米。
[0008]本發(fā)明進一步的技術方案是:所述接頭螺紋的螺紋高度H優(yōu)選為0.25倍螺距P，這樣以解決對鉆具系統(tǒng)之間接頭螺紋高度較大，對鉆具系統(tǒng)材料本體的切割作用，減少對鉆具系統(tǒng)本體材料較大的“切傷”，提高螺紋聯(lián)接強度和減少材料的壁厚，降低成本；合適的螺紋高度的公差值可形成一定的齒頂隙以儲存潤滑脂和容納灰塵，以提高鉆具的作業(yè)效率和減少螺紋磨損，其允許制造公差在+0.2?+0.3之間，單位為暈米。
[0009]本發(fā)明進一步的技術方案是:所述接頭螺紋的內(nèi)螺紋和外螺紋之間的配合，優(yōu)選為小徑定心的間隙配合，其配合可任選下列之一，H7/f7、H7/g6、H8/f7、H8/g6、H8/h7。
[0010]本發(fā)明更進一步的技術方案是:所述小徑定心的間隙配合，優(yōu)選為H7/f7。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:因該矩形螺紋直線牙形簡單易獲得較高精度和互換性，力口工測量檢驗方便，使用壽命長，當牙輪鉆機鉆具使用一段時間后，螺紋會有不同程度的磨損、變形，利用普通臥式車床便可對其進行加工或修整；解決了特殊英制圓錐螺紋加工瓶頸，并縮短了生產(chǎn)周期，降低制造和維護成本。
【附圖說明】
[0012]圖1現(xiàn)有技術鉆具系統(tǒng)之間特殊英制圓錐螺紋聯(lián)接示意圖
[0013]圖2本發(fā)明的鉆具系統(tǒng)之間圓柱單線矩形螺紋聯(lián)接示意圖
[0014]圖3本發(fā)明的鉆具系統(tǒng)之間圓柱單線矩形內(nèi)螺紋示意圖
[0015]圖4本發(fā)明的鉆具系統(tǒng)之間圓柱單線矩形外螺紋示意圖
【具體實施方式】
[0016]如圖2所示，本發(fā)明的圓柱單線矩形螺紋包括圓柱單線矩形內(nèi)螺紋I和圓柱單線矩形外螺紋2，所述螺紋采用圓柱單線矩形螺紋，單線螺紋自鎖性能好；所述圓柱螺紋是按一定螺距沿圓柱體軸向纏繞螺旋上升，軸向截面牙形呈矩形的凹凸直線齒；所述螺紋的齒側面是表面光滑的工作旋合滑動面；所述接頭螺紋只有大徑和小徑?jīng)]有中徑，所述圓柱單線矩形內(nèi)螺紋I的牙溝槽W和牙頂厚F分別與所述圓柱單線矩形外螺紋2的牙頂厚f和牙溝槽w相互旋合，一環(huán)扣一環(huán)，環(huán)環(huán)緊扣，并且牢固旋合。
[0017]如圖3所示，所述圓柱單線矩形內(nèi)螺紋1，包括牙溝槽寬度W、牙頂厚F、大徑D、小徑d、螺紋高度H，所述小徑d為大徑D減去兩個螺紋高度H，為保證該螺紋在牙輪鉆機鉆具接桿時螺紋旋入順暢和入口螺紋強度，螺紋入口端設置有螺紋旋入引導角β，所述螺紋旋入引導角β長度C等于0.25倍螺距P，工藝退刀長度Ε。
[0018]如圖4所示，所述圓柱單線矩形外螺紋2，包括牙溝槽寬度W、牙頂厚f、大徑D、小徑d、螺紋高度H，所述小徑d為大徑D減去兩個螺紋高度H，為保證該螺紋在牙輪鉆機鉆具接桿時螺紋旋入順暢，螺紋入口端設置有螺紋旋入引導角β，所述螺紋旋入引導角β長度C等于0.25倍螺距P，工藝退刀長度e，所述接頭螺紋的內(nèi)螺紋I和外螺紋2之間的配合，可采用大徑D或小徑d定心的間隙配合。
[0019]所述內(nèi)螺紋I的牙頂厚F和所述外螺紋2的牙頂厚f以及所述內(nèi)螺紋I的牙溝槽寬度W和所述外螺紋2的牙溝槽寬度w均為0.5倍螺距P，適當?shù)难罍喜蹖挾裙钪悼尚纬梢欢ǖ凝X側隙，齒側隙是保證牙輪鉆機鉆具在接卸桿過程中螺紋旋合順暢，工作時牢固地口 |Δ| 合。
[0020]所述螺紋高度H取值范圍在(0.25?0.5)倍螺距P之間，優(yōu)選為0.25倍螺距P，這樣以解決對鉆具系統(tǒng)之間接頭螺紋高度H較大，對鉆具系統(tǒng)材料本體的切割作用，減少對鉆具系統(tǒng)本體材料較大的“切傷”，提高螺紋聯(lián)接強度和減少材料的壁厚，降低成本；合適的螺紋高度的公差值可形成一定的齒頂隙以儲存潤滑脂和容納灰塵，以提高鉆具的作業(yè)效率和減少螺紋磨損。
[0021]進一步的技術方案是:所述螺紋旋入引導角β的取值范圍在(30°?60° )之間。
[0022]更進一步的技術方案是:所述螺紋旋入引導角β優(yōu)選為45°。
[0023]進一步的技術方案是:所述內(nèi)螺紋I的牙溝槽寬度W和外螺紋2的牙溝槽寬度W，其允許制造公差在+0.05?+0.1之間,單位為毫米。
[0024]進一步的技術方案是:所述螺紋高度H，其允許制造公差在+0.2?+0.3之間，單位為毫米。
[0025]進一步的技術方案是:所述接頭螺紋的內(nèi)螺紋I和所述外螺紋2之間的配合，優(yōu)選為小徑d定心的間隙配合，其配合可任選下列之一，H7/f7、H7/g6、H8/f7、H8/g6、H8/h7。
[0026]更進一步的技術方案是:所述小徑d定心的間隙配合，優(yōu)選為H7/f7。
【主權項】
1.一種牙輪鉆機鉆具系統(tǒng)之間的接頭螺紋，包括所述接頭螺紋采用圓柱單線矩形內(nèi)螺紋(I)與圓柱單線矩形外螺紋(2)聯(lián)接；所述圓柱單線矩形內(nèi)螺紋(I)，包括牙溝槽寬度W、牙頂厚F、大徑D、小徑d、螺紋高度H、工藝退刀長度E ;所述圓柱單線矩形外螺紋(2)，包括牙溝槽寬度W、牙頂厚f、大徑D、小徑d、螺紋高度H、工藝退刀長度e;所述內(nèi)螺紋(I)的牙溝槽W和牙頂厚F分別與所述外螺紋(2)的牙頂厚f和牙溝槽w相互旋合，一環(huán)扣一環(huán)，環(huán)環(huán)緊扣，并且牢固旋合；小徑d為大徑D減去兩個螺紋高度H，所述接頭螺紋只有大徑D和小徑d沒有中徑；其特征在于所述接頭螺紋的螺紋入口端設置有螺紋旋入引導角β，所述螺紋旋入引導角β長度C等于0.25倍螺距P;所述內(nèi)螺紋(I)的牙頂厚F和所述外螺紋(2)的牙頂厚f以及所述內(nèi)螺紋⑴的牙溝槽寬度W和所述外螺紋⑵的牙溝槽寬度w均為0.5倍螺距P，所述螺紋高度H取值范圍在(0.25?0.5)倍螺距P之間，所述接頭螺紋的內(nèi)螺紋(I)和外螺紋(2)之間的配合，可采用大徑D或小徑d定心的間隙配合。2.根據(jù)權利要求1所述的牙輪鉆機鉆具系統(tǒng)之間的接頭螺紋，其特征在于所述螺紋旋入引導角β的取值范圍在(30°?60° )之間。3.根據(jù)權利要求2所述的牙輪鉆機鉆具系統(tǒng)之間的接頭螺紋，其特征在于所述螺紋旋入引導角β優(yōu)選為45°。4.根據(jù)權利要求1所述的牙輪鉆機鉆具系統(tǒng)之間的接頭螺紋，其特征在于所述內(nèi)螺紋(I)的牙溝槽寬度W和所述外螺紋(2)的牙溝槽寬度w的允許制造公差在+0.05?+0.1之間，單位為毫米。5.根據(jù)權利要求1所述的牙輪鉆機鉆具系統(tǒng)之間的接頭螺紋，其特征在于所述螺紋高度H，優(yōu)選為0.25倍螺距P，其允許制造公差在+0.2?+0.3之間，單位為毫米。6.根據(jù)權利要求1所述的牙輪鉆機鉆具系統(tǒng)之間的接頭螺紋，其特征在于所述接頭螺紋的內(nèi)螺紋⑴和外螺紋⑵之間的配合，優(yōu)選為小徑d定心的間隙配合，其配合可任選下列之一，H7/f7、H7/g6、H8/f7、H8/g6、H8/h7。7.根據(jù)權利要求6所述的牙輪鉆機鉆具系統(tǒng)之間的接頭螺紋，其特征在于所述接頭螺紋的內(nèi)螺紋⑴和外螺紋⑵之間的配合采用小徑d定心的間隙配合，其配合優(yōu)選為H7/f70
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種牙輪鉆機鉆具系統(tǒng)之間的接頭螺紋，重點解決現(xiàn)有細長軸鉆桿特殊英制圓錐螺紋加工存在的問題；加工該螺紋均為帶斜靠模裝置的加長臥式車床加工，并需用特殊螺紋環(huán)、塞規(guī)進行檢驗；而一般數(shù)控車床均不能加工，從而給該螺紋的加工帶來一定的困難，并且用戶維護不便。本發(fā)明涉及的牙輪鉆機鉆具系統(tǒng)之間的接頭螺紋包括內(nèi)、外螺紋，所述接頭螺紋采用圓柱單線矩形螺紋聯(lián)接；所述接頭螺紋只有大徑和小徑?jīng)]有中徑，是軸向截面牙形呈矩形的凹凸直線齒；所述接頭螺紋的齒側面是表面光滑的工作旋合滑動面；所述接頭螺紋采用小徑定心的間隙配合。解決了細長軸鉆桿加工瓶頸，并縮短了生產(chǎn)周期，降低制造成本，矩形直線牙形精度易于保證。
【IPC分類】E21B17/042
【公開號】CN105715215
【申請?zhí)枴緾N201410718918
【發(fā)明人】周湘衡
【申請人】中鋼集團衡陽重機有限公司