可伸展装置、钻头和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种可伸展装置，特别是用于钻头的可伸展装置。本发明专利技术进一步涉及一种包括可伸展装置的钻头以及操作钻头的方法。所述可伸展装置(50)包括基础部分(550)和驱动部分(560)；伸展部分(650)和功能部分(660)；所述基础部分(550)和驱动部分(560)能够沿纵向轴线(LA)相对于所述伸展部分(650)和功能部分(660)移动；所述驱动部分(560)和功能部分(660)在旋转上彼此刚性联接；所述基础部分(550)和伸展部分(650)在旋转上彼此刚性联接；所述驱动部分(560)和功能部分(660)可旋转移动地联接到所述伸展部分(650)。

Extensible devices, bits and methods

The invention relates to a stretchable device, in particular to a stretchable device for a drill bit. The invention further relates to a drill comprising a stretchable device and a method of operating a drill bit. The extensible device (50) includes a base part (550) and a driving part (560); an extension part (650) and a functional part (660); the base portion (550) and the driving part (560) can move along the longitudinal axis (LA) relative to the extensional part (650) and energy part (660), and the driving part (560) and the functional part (660) are rotated. This rigid connection; the base section (550) and the extension part (650) are rigid connected to each other in rotation; the driving part (560) and the functional portion (660) can be swirotable and movably connected to the extension part (650).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可伸展装置、钻头和方法
本专利技术涉及一种可伸展装置，具体地是一种用于钻头的可伸展装置。本专利技术进一步涉及一种包括可伸展装置的钻头以及操作钻头的方法。
技术介绍
例如，从US2007/0086862A1、JPH03125788A、WO2005/047649A1、US2007/0114070A1或US2009/0304455A1中已知用于安装地面锚固系统的设备和方法，包括钻岩或张紧岩石锚杆或其它连接器。然而，寻求上述设备和方法的进一步改进。例如，特别是与操作温度相关的操作安全性以及例如关于提供供应介质(诸如液压油)的更低复杂性是针对改进的重要领域。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供可伸展装置、钻头和操作钻头的方法，相对于上述目标中的至少一个目标，其相对于现有的解决方案得到改进。该目的通过特别是用于钻头的可伸展装置来解决，所述可伸展装置包括基础部分和驱动部分；伸展部分和功能部分；所述基础部分和驱动部分沿纵向轴线相对于伸展部分和功能部分能够移动；所述驱动部分和功能部分在旋转上彼此刚性联接；所述基础部分和伸展部分在旋转上彼此刚性联接；所述驱动部分和功能部分可旋转移动地联接到伸展部分。例如，所述可伸展装置可用于钻头或与钻头一起使用。优选地是，所述可伸展装置也可称为可伸展气缸，特别是当涉及其内部时，至少部分的气缸部分相互作用，以实现沿纵向轴线的平移移动。在这里，该术语可伸展气缸还包括如本文中所述的可伸展装置，其可以不具有圆柱形或旋转对称的外表面或外观，而是包括另外的单元或元件，像如下面进一步描述的驱动部分。所述可伸展装置包括基础部分和驱动部分，所述基础部分和驱动部分能够一起沿所述可伸展装置的纵向轴线相对于伸展部分和功能部分移动。为了便于参考，基础部分和驱动部分也能够一起称为第一平移单元，并且伸展部分和功能部分也能够称为第二平移单元。在这些术语中，第一平移单元和第二平移单元能够执行沿着可伸展装置的纵向轴线相对于彼此的平移移动。特别地是，通过第一平移单元相对于第二平移单元的平移移动能够实现可伸展装置的伸展以及可伸展装置的缩回，其中，第一平移单元包括基础部分和驱动部分，第二平移单元包括伸展部分和功能部分。此外，驱动部分和功能部分在旋转上彼此刚性联接。而且，基础部分和伸展部分彼此旋转地联接。这意味着横跨第一平移单元和第二平移单元，一方面在驱动部分和功能部分之间以及另一方面在基础部分和伸展部分之间形成了旋转单元。因此，尽管基础部分和驱动部分能够沿着纵向轴线相对于伸展部分和功能部分移动，但在基础部分和伸展部分之间以及在驱动部分和功能部分之间实现了在旋转上刚性的联接。更进一步，驱动部分和功能部分以可旋转移动的方式联接到伸展部分。可伸展装置具有以下优点，总的来说，在可伸展装置的操作期间，特别是在可伸展装置的钻孔操作或旋转操作期间，特别是在被应用于钻头中时，将产生较低的操作温度。尤其是，本专利技术基于以下发现：当平移单元与旋转机械分开时，且特别是在所述部分之间选择在旋转上刚性的联接而使得基础部分和伸展部分能够在旋转的方面上与驱动部分和功能部分分离时，能够采用较不复杂的构造和更容易的密封布置结构，特别是旋转密封布置结构。通过产生较低的操作温度，操作安全性能够随着(alongside)以下全部一起而增加，即：更长的寿命，对密封布置结构和构造的其它元件的更少磨损以及可伸展装置的适用性的更广泛范围，例如在具有有限范围的操作温度的区域中。采用如本文中所述的构造，能够实现约80-100℃的操作温度。本文中所述的可伸展装置的一个特别的优点是：旋转密封不需要耐受用于操作可伸展装置所需的液压流体的高压力，而只需要耐受大气压力。然而，密封上的较低负荷和应力导致较低的操作温度。密封上的较低较低负荷和应力的进一步优点，特别是不需要高压力旋转密封的构造的进一步优点是部件的较高寿命。例如，现有的解决方案可能依靠带有密封的旋转接头(rotaryunion)，从而在旋转期间导致了高温。根据本文中所述的解决方案，诸如液压油的供应介质能够通过非旋转部分供应，且因此不需要旋转接头。较低的操作温度导致润滑或润滑膜的退化、磨损或破裂的较低的风险，并因此增强可伸展装置的可靠性和使用寿命。可伸展装置的实施例是特别优选的，其中基础部分和驱动部分相对于彼此可旋转地移动，和/或其中，基础部分和驱动部分相对于纵向轴线彼此相对固定。另外地或替代地是，一个实施例是优选的，其中伸展部分和功能部分相对于彼此可旋转地移动，和/或其中，伸展部分和功能部分相对于纵向轴线彼此相对固定。例如，在优选实施例中，驱动部分可以包括围住功能部分的大致轴形式结构。在进一步优选实施例中，功能部分可在其近侧端处包括突起或花键联接，其中优选地是，该突起或花键联接与驱动部分在旋转上刚性联接，并且相对于驱动部分能够纵向移动。进一步特别优选的是，伸展部分和/或基础部分在旋转上刚性联接到壳体。在该实施例中，基本上，伸展部分和/或基础部分被固定以抵抗旋转，同时驱动部分和功能部分能够旋转。进一步优选地是，基础部分和/或驱动部分在平移上刚性地联接到壳体，使得伸展部分和功能部分能够沿纵向轴线相对于基础部分和驱动部分以及壳体平移地移动。特别优选的是，基础部分是在旋转上刚性的并且在平移上刚性的联接到壳体的。在进一步优选实施例中，基础部分和/或伸展部分包括用于提供供应介质的至少一个连接器。供应介质能够是操作可伸展装置所需的任何介质，特别是用于例如经由驱动单元驱动可伸展装置的驱动部分和/或功能部分，和/或用于使可伸展装置伸展和/或缩回。供应介质例如能够是液压流体，诸如液压油，或是电能。通过提供用于在基础部分和/或伸展部分处、优选地是在基础部分处提供供应介质的至少一个连接器，其中所述基础部分在旋转上刚性的且在平移上刚性的联接到壳体，供应介质的提供能够与旋转单元或旋转部分分开。特别地是，当用于提供诸如加压液压油的供应介质的连接器位于基础部分和/或伸展部分处时，特别是当基础部分和/或伸展部分在旋转上刚性联接到壳体时，不再需要例如通过旋转单元输送加压液压油。进一步优选地是，该功能部分和/或驱动部分适合于由驱动单元绕纵向轴线旋转地驱动。优选地是，驱动部分联接到驱动单元，以由驱动单元旋转地驱动并且将来自驱动单元的转矩传递到功能部分。以这种方式，转矩能够从驱动单元经由驱动部分施加到功能部分，并且施加到例如连接到功能部分以用于钻孔操作的功能钻孔元件。根据进一步优选实施例，可伸展气缸包括：流体通道，流体通道是基础部分的一部分；和/或卡盘，卡盘是功能部分的一部分；其中流体通道和/或卡盘形成用于供应流体的中央空腔，特别是向伸展部分和/或功能部分供应流体。穿过可伸展装置的该中央空腔或中央腔室用于通过可伸展装置供应诸如水或空气的流体，并且特别是向伸展部分和/或功能部分，特别是功能部分的远侧端供应流体。进一步优选实施例的特征在于，包括第一密封套件，其被布置在流体通道和伸展部分之间，和/或特征在于，包括第二密封套件，其被布置在卡盘和伸展部分之间。优选地是，第一密封套件和/或第二密封套件是流体密封，其将中央空腔抵靠伸展部分密封，以抵抗中央空腔内携带或供应的流体，特别地是，第一密封套件和/或第二密封套件可以是水密封。特别优选的是，第一密封套件和第二密封套件中的一个密封本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.可伸展装置(50)，特别是用于钻头(5000)，包括：‑基础部分(550)和驱动部分(560)；‑伸展部分(650)和功能部分(660)；‑所述基础部分(550)和所述驱动部分(560)能够沿纵向轴线(LA)相对于所述伸展部分(650)和所述功能部分(660)移动；‑所述驱动部分(560)和所述功能部分(660)在旋转上彼此刚性联接；‑所述基础部分(550)和所述伸展部分(650)在旋转上彼此刚性联接；‑所述驱动部分(560)和所述功能部分(660)可旋转移动地联接到所述伸展部分(650)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.可伸展装置(50)，特别是用于钻头(5000)，包括：-基础部分(550)和驱动部分(560)；-伸展部分(650)和功能部分(660)；-所述基础部分(550)和所述驱动部分(560)能够沿纵向轴线(LA)相对于所述伸展部分(650)和所述功能部分(660)移动；-所述驱动部分(560)和所述功能部分(660)在旋转上彼此刚性联接；-所述基础部分(550)和所述伸展部分(650)在旋转上彼此刚性联接；-所述驱动部分(560)和所述功能部分(660)可旋转移动地联接到所述伸展部分(650)。2.根据权利要求1所述的可伸展装置(50)-其中所述基础部分(550)和所述驱动部分(560)相对于彼此可旋转地移动，和/或-其中所述基础部分(550)和所述驱动部分(560)相对于所述纵向轴线(LA)彼此相对固定。3.根据前述权利要求中的至少一项所述的可伸展装置(50)，-其中所述伸展部分(650)和所述功能部分(660)相对于彼此可旋转地移动，和/或-其中所述伸展部分(650)和所述功能部分(660)相对于所述纵向轴线(LA)彼此相对固定。4.根据前述权利要求中的至少一项所述的可伸展装置(50)，-其中所述伸展部分(650)和/或所述基础部分(550)在旋转上刚性联接到壳体。5.根据前述权利要求中的至少一项所述的可伸展装置(50)，-其中所述基础部分(550)和/或所述伸展部分(650)包括用于提供供应介质的至少一个连接器(800)。6.根据前述权利要求中的至少一项所述的可伸展装置(50)，-其中所述功能部分(660)和/或所述驱动部分(560)适合于由驱动单元(5100)绕所述纵向轴线(LA)旋转地驱动。7.根据前述权利要求中的至少一项所述的可伸展装置(50)，包括：-流体通道(540)，所述流体通道(540)是所述基础部分(550)的一部分，和/或-卡盘(900)，所述卡盘(900)是所述功能部分(660)的一部分；-其中，所述流体通道(540)和/或所述卡盘(900)形成中央空腔(541)，用于供应流体，特...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托夫·哈贝雷尔，安德烈亚斯·比朔夫，
申请(专利权)人：山特维克知识产权股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE