具有强化的冲洗孔的柄部适配器制造技术

一种岩石钻凿柄部适配器，具有至少一个径向延伸穿过所述适配器的主体的冲洗孔，该冲洗孔与轴向延伸的内部钻孔连通。在从外侧到内侧的方向上，所述冲洗孔包括在后部区域处的表面，该表面至少在径向内部处弯曲，以沿轴向方向朝向所述适配器的最前端延伸，从而增大所述适配器对应力集中的抵抗，同时实现冲洗流体流入到所述内部钻孔中的期望流量。

A handle adapter with a strengthened rinse hole

A rock drilling stem adapter has at least one flush hole extending through the adapter body, which is communicated with an axially extended internal drill hole. From lateral to medial direction, the flushing holes in the rear area of the surface including the surface, at least in the radial internal bend, extending to the front along the axial direction toward the adapter, the adapter to increase the stress concentration of the resistance, while achieving the flushing fluid to flow into the desired flow the internal hole in.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有强化的冲洗孔的柄部适配器
本专利技术涉及一种岩石钻凿柄部适配器，且特别地但非排它地涉及一种具有延伸穿过适配器的器壁的至少一个冲洗孔的柄部适配器，其中，所述冲洗孔的至少一个区域被加强，以针对弯曲应力、压缩应力和/或拉伸应力强化适配器。
技术介绍
冲击钻凿是一项众所周知的技术，其通过从安装在钻柱的一端处的岩石钻头传递到在钻孔的底部处的岩石的锤击冲击力来破碎岩石。破碎岩石所需的能量由液压驱动的活塞产生，该液压驱动的活塞接触定位于钻柱的与钻具相对置的另一端处的柄部适配器。适配器上的活塞撞击会产生应力(或冲击)波，该应力(或冲击)波通过钻柱传播并且最终传播到钻孔的岩石底部。柄部适配器通常包括内部钻孔，以允许将冲洗流体传递到钻具的区域。冲洗流体既起到冷却工具的作用，又起到从钻孔排出钻屑和细粒的作用。通常，流体经由在适配器的器壁中的径向延伸孔被引入到柄部适配器中，该径向延伸孔浸没在流体箱内，该流体箱在孔的任一侧上轴向地密封在适配器的外表面上。在EP1077305；WO2013/109182；WO2004/079152和US4,094,364中描述了具有内部冲洗孔的示例性柄部适配器。现有的柄部适配器的常见问题是，由于冲击活塞产生的压缩应力和拉伸应力以及由于在钻凿期间钻柱的横向偏离而产生的弯矩，适配器的器壁易于遭受破裂，且故障从冲洗孔发生和传播。柄部适配器故障通常是突然的，并且导致钻凿组件的停机。尽管WO2004/079152公开了旨在降低适配器故障的冲洗孔，但是仍然需要具有如下冲洗孔的适配器：该冲洗孔进一步减小或消除响应于压缩力和拉伸力以及弯矩的破裂的可能性。专利技术内容本专利技术的一个目的是提供一种岩石钻凿柄部适配器，该柄部适配器具有用于将冲洗流体引入到适配器中的入口孔，该入口孔被构造用以最小化或消除适配器的器壁经由裂纹从冲洗孔的传播而破裂的可能性。进一步的目的是，提供一种被构造用以能够承受在冲洗孔的区域处经受的拉伸力和压缩力的柄部适配器。本专利技术的另一个目的是，提供一种具有加强的冲洗孔以抵抗通过适配器传输的弯矩的柄部适配器。另一个特定目的是，提供一种冲洗孔，该冲洗孔被构造用以促进将冲洗流体从围绕柄部适配器周围的外部区域引导到轴向延伸的内部钻孔中。这些目的通过形成与轴向延伸的内部钻孔连通的径向延伸穿过适配器的器壁的冲洗孔来实现，所述冲洗孔在轴向后部区域处被加强。此外，本专利技术的柄部适配器被构造用于通过将径向延伸的冲洗孔定位在轴向延伸的中心钻孔的轴向最后端处来增强强度，同时不危害或限制流体流入到中心钻孔中。本专利技术的冲洗孔构造适合于在伸长的适配器的中心钻孔内沿轴向向前方向引导冲洗流体。这是经由被加强以伸入到冲洗孔中的在冲洗孔的轴向后部区域处的径向内部来实现的。特别地，在后部区域处的限定冲洗孔的表面向内弯曲或倾斜进入到冲洗孔的体积中(径向地延伸穿过适配器的器壁)，以便朝向在孔的轴向前部区域处的孔表面被引导。因此，在(定位在适配器的内部轴向钻孔处的)孔的径向内侧边缘或内侧处的孔的横截面面积小于在(定位在适配器的外表面处的)孔的径向外侧边缘或外侧处的孔的对应的横截面面积，其中相应的横截面轴向地延伸。特别地，根据本专利技术的第一方面，提供了一种岩石钻凿柄部适配器，其包括：伸长的主体，该主体具有朝向活塞定位的第一端和朝向钻柱定位的第二端；所述主体包括轴向延伸的内部钻孔，以允许冲洗流体经由所述第二端前往所述钻柱；冲洗孔，该冲洗孔径向穿过所述主体延伸到所述内部钻孔，所述孔具有轴向前部区域，该轴向前部区域比轴向后部区域更靠近第二端定位，该轴向后部区域更靠近第一端定位，并且所述孔具有定位在适配器的外表面处的径向外侧和定位在内部钻孔处的径向内侧，所述外侧和内侧经由大致径向延伸的表面联接起来，该大致径向延伸的表面限定了延伸穿过主体的冲洗孔；其特征在于：冲洗孔在轴向后部区域处相对于轴向前部区域以如下方式被加强，即，在从外侧到内侧的径向方向上，在后部区域处的表面至少在径向内部处相对于所述孔的在轴向前部区域处的表面的在径向方向上的径向最内部分横向对准或弯曲。根据本专利技术的另一方面，岩石钻凿柄部适配器的特征在于，冲洗孔在轴向后部区域处相对于轴向前部区域被加强，其中，在从外侧到内侧的径向方向上，在后部区域的表面至少在径向内侧部分处弯曲，使得在后部区域处的在内侧处的表面在轴向上定位成比后部区域的在外侧处的表面更靠近适配器的第二端和/或在前部区域处的孔的表面。根据本专利技术的另一方面，岩石钻凿柄部适配器的特征在于，在从外侧到内侧的径向方向上，在后部区域处的表面至少在径向内部处相对于在径向外部处的在后部区域处的表面的定向横向对准或弯曲，使得在后部区域处的在内侧处的表面在轴向上定位成比后部区域的在外侧处的表面更靠近适配器的第二端和/或在前部区域处的孔的表面。优选地，在径向内部处，孔壁表面在垂直于适配器的纵向轴线延伸的横截面中是凹进的。因此，在孔的后部区域处的孔壁表面可以被认为限定了从外侧到内侧径向延伸的凹进通道的至少一部分。凹进的曲率有利于最小化在冲洗流体在被引入内部钻孔时的湍流和应力集中。优选地，孔在适配器的外表面处由边缘限定，该边缘具有笔直部分，该笔直部分被设置在轴向前部区域处，所述笔直部分在每个端部处由相应的弯曲部分接界。优选地，该笔直部分大致垂直于适配器的纵向轴线对准。更优选地，在轴向后部区域处的边缘在轴向方向上是凹进的，使得在后部区域处的边缘限定卵形、椭圆形或圆形的一部分。这样的构造有利于最小化在冲洗孔的外侧处的应力集中，在使用期间，拉伸力和压力在该外侧处可能是最大的。优选地并且在径向方向上，在轴向后部区域处的孔壁表面的径向外部大致垂直于适配器的纵向轴线对准或者横向于在径向内部处的孔壁表面对准或者与在径向内部处的孔壁表面处于不同的定向。在径向外部区域和内部区域处的孔的表面的定向(角度对准)的相对差异有利于实现期望的孔几何形状，并且特别是有利于限制在适配器的外表面处孔的横截面面积或大小。在内侧和外侧处孔的相对横截面面积有利于最小化应力，特别是有利于最大化对弯曲的抵抗，而不会危害穿过冲洗孔传输到内部钻孔的冲洗流体的流量。可选地，在外表面处，孔的在与适配器的纵向轴线垂直的方向上的宽度等于或小于内部钻孔的直径。这样的构造进一步有利在最小化应力集中和最大化将冲洗流体引入内部钻孔中的效率之间实现期望的平衡。优选地，冲洗孔被定位在内部钻孔的轴向最后端处，使得孔的轴向后部区域代表内部钻孔的轴向最后端或延伸部，该轴向最后端或延伸部朝向适配器的外表面径向向外弯曲或倾斜。这样的构造有利于在冲洗孔的轴向后部区域处加强适配器，以便针对弯矩提高强度。这种构造进一步有利于在流体被引入到内部钻孔中时最小化在内部钻孔的后部区域内的紊流。根据优选的构造，在直径方向上相对置的内部钻孔之间的、处在适配器的中心处的径向连接部限定锥形或截头锥形部分，其从内部钻孔的轴向最后端轴向地伸入到内部钻孔中。优选地，弯曲的内部的半径不小于5mm、10mm、15mm或20mm。这样的布置结构有利于实现冲洗流体沿轴向向前进入内部钻孔的期望引导，并且有利于最小化应力集中，否则该应力集中将会由于冲洗孔在径向方向上的几何形状和/或角度构造的突然变化而发生。适配器还包括侧面部分，所述侧面部分在轴向前部区域和轴向后部区域本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种岩石钻凿柄部适配器(100)，包括：伸长的主体，所述主体具有朝向活塞(108)定位的第一端(104)和朝向钻柱(107)定位的第二端(103)；所述主体包括轴向延伸的内部钻孔(200)，以允许冲洗流体经由所述第二端(103)前往所述钻柱；冲洗孔(105)，所述冲洗孔径向穿过所述主体延伸到所述内部钻孔(200)，所述孔(105)具有轴向前部区域(204)，所述轴向前部区域(204)比轴向后部区域(207)更靠近所述第二端(103)定位，所述轴向后部区域(207)更靠近所述第一端(104)定位，并且所述孔(105)具有定位在所述适配器(100)的外表面(102)处的径向外侧和定位在所述内部钻孔(200)处的径向内侧，所述外侧和所述内侧经由大致径向延伸的表面联接起来，所述大致径向延伸的表面限定了延伸穿过所述主体的所述冲洗孔(105)；其特征在于：所述冲洗孔(105)在所述轴向后部区域(207)处相对于所述轴向前部区域(204)以如下方式被加强，即，在从所述外侧到所述内侧的径向方向上，在所述后部区域(207)处的表面(306)至少在径向内部(302)处相对于所述孔(105)的在所述轴向前部区域(204)处的表面(305)的在所述径向方向上的径向最内部分横向对准或弯曲，使得所述后部区域(207)的在所述内侧处的所述表面(306)比所述后部区域(207)的在所述外侧处的表面(301)在轴向上更靠近所述第二端(103)定位。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.04 EP 15170715.51.一种岩石钻凿柄部适配器(100)，包括：伸长的主体，所述主体具有朝向活塞(108)定位的第一端(104)和朝向钻柱(107)定位的第二端(103)；所述主体包括轴向延伸的内部钻孔(200)，以允许冲洗流体经由所述第二端(103)前往所述钻柱；冲洗孔(105)，所述冲洗孔径向穿过所述主体延伸到所述内部钻孔(200)，所述孔(105)具有轴向前部区域(204)，所述轴向前部区域(204)比轴向后部区域(207)更靠近所述第二端(103)定位，所述轴向后部区域(207)更靠近所述第一端(104)定位，并且所述孔(105)具有定位在所述适配器(100)的外表面(102)处的径向外侧和定位在所述内部钻孔(200)处的径向内侧，所述外侧和所述内侧经由大致径向延伸的表面联接起来，所述大致径向延伸的表面限定了延伸穿过所述主体的所述冲洗孔(105)；其特征在于：所述冲洗孔(105)在所述轴向后部区域(207)处相对于所述轴向前部区域(204)以如下方式被加强，即，在从所述外侧到所述内侧的径向方向上，在所述后部区域(207)处的表面(306)至少在径向内部(302)处相对于所述孔(105)的在所述轴向前部区域(204)处的表面(305)的在所述径向方向上的径向最内部分横向对准或弯曲，使得所述后部区域(207)的在所述内侧处的所述表面(306)比所述后部区域(207)的在所述外侧处的表面(301)在轴向上更靠近所述第二端(103)定位。2.根据权利要求1所述的适配器，其中，在所述径向内部(302)处，孔壁表面在垂直于所述适配器(100)的纵向轴线(109)延伸的横截面中是凹进的。3.根据权利要求1或2所述的适配器，其中，所述孔(105)在所述适配器(100)的所述外表面(102)处由边缘(202)限定，所述边缘(202)具有设置在所述轴向前部区域(204)处的笔直部分(402)，所述笔直部分(402)在每个端部处由相应的弯曲部分(403)接界。4.根据权利要求3所述的适配器，其中，所述笔直部分(402)大致垂直于所述适配器(100)的纵向轴线(109)对准。5.根据权利要求3或4所述的适配器，其中，所述边缘(202)在所述轴向后部区域(207)处在所述轴向方向上是凹进的，使得所述边缘(404)在所述后部区域(207)处限定卵形、椭圆形或圆形的一部分。6.根据前述权利要求中...

【专利技术属性】
技术研发人员：安娜·努德斯特兰德，彼得里·阿霍拉，拉斯姆斯·亨普，
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