[发明专利]钻柱部件和钻柱系统

说明书

本申请涉及一种用于定位在撞击凿岩机(3)与钻头(6)之间的钻柱部件，所述钻柱部件包括：管状的旋转力传输单元(5)，所述管状的旋转力传输单元(5)在每个端部处都具有用于结合至其他钻柱部件的螺纹，以及击打杆(15)，所述击打杆(15)用于将进给力和冲击波传输至所述钻头(6)并且所述击打杆(15)与所述管状单元同轴且在所述管状单元内侧延伸，其中，所述管状单元内形成有冲洗流体流动通道，所述管状单元包括用于与所述击打杆的旋转接合元件(22)旋转配合的装置(23)。本申请还涉及一种用于撞击凿岩的钻柱系统。

本申请是申请人“阿特拉斯·科普柯·塞科洛克有限公司”于2014年5月16日提交的、发明名称为“用于撞击凿岩的装置和系统”的发明专利申请201480027863.6(国际申请号：PCT/SE2014/050599)的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于撞击凿岩的钻头，该钻头包括冲击部和接合部。钻头的砧座表面与冲击方向相反地指向以接收来自钻柱的击打杆的冲击波。

本发明还涉及一种用于凿岩的钻柱部件、系统和方法。

背景技术

先前已知一种用于撞击凿岩的系统，在该系统中，各个钻柱部件包括击打杆，该击打杆将来自凿岩设备和凿岩机(锤)的应力波或冲击波的能量以及进给力传输至钻头。基本上，在包括多个此处所指的类型的钻柱部件的钻柱中，击打杆彼此接触，并且冲击波通过击打杆的长度且借助于击打杆之间的接触表面而传播。

各个钻柱部件还包括管状的旋转力传输单元，该管状的旋转力传输单元在每个端部处都具有用于将该钻柱部件结合到其他钻柱部件的螺纹。钻柱的用于接纳钻头的最远端元件被称为钻机头。

击打杆与管状单元同轴并在该管状单元内侧延伸。击打杆与管状单元之间被允许受限的相对轴向运动，从而允许在应力波的传播期间击打杆相对于管状单元的较小必要位移不受限制。钻柱部件的重要作用在于允许输送冲洗流体以及悬浮的润滑剂滴，其中，冲洗流体在这种情况下通常为增压空气。

冲洗流体具有提供碎裂岩石的移除和在系统的部件的可相对移动的部分之间提供润滑的作用。

先前已知的系统运行良好，并且与通常已知的老式单件带螺纹钻柱部件相比，其提供了更高的效率并且降低了从锤传输至钻头的应力波的损失。其原因在于，与老式部件的螺纹接头相比，应力波在击打杆上的基本为平坦端面的接触表面之间传输。

本发明解决了与以上钻头的进一步改进有关的问题，例如可以延长各个部分的工作寿命、提高经济性和操作安全性。

根据背景技术的系统由申请人以商品名“Coprod”进行销售。

US2008/0078584 Al描述了一种用于潜孔锤的钻头组件，在该钻头组件中，钻头具有多个轴向延伸的钻头凸耳，所述钻头凸耳用于与保持卡盘上的对应的多个轴向延伸的卡盘凸耳配合。

发明内容

本发明的目的在于从背景技术出发解决上述问题并且提出一种进一步改进的钻头、钻柱部件、系统和方法。

该目的在根据以上的钻头中因下述方面而得以实现：接合部包括具有与冲击方向相反地指向的开口的保持凹部；保持装置设置在保持凹部内侧；保持装置指向保持凹部内侧以与击打杆上的对应的保持元件配合；砧座表面设置在保持凹部内侧；以及旋转接合装置指向外以与在向钻机头的腔内侧向内突出的对应元件的旋转力配合。

钻头可以被认为形成杯状件并且具有管状或套筒状接合部，该管状或套筒接合部从冲击部延伸，其中所述杯状件在锤的方向上开口。

保持装置位于套筒状接合部的内侧，该保持装置径向指向保持凹部内以形成内侧突出部。保持装置设置成与击打杆上的对应的保持元件配合。由此使得也能够使用单个元件——击打杆——来提供对钻头的轴向保持支撑。