CN213729917U - 一种三棱钻杆公母头加工用扩撑装置 - Google Patents

Abstract

一种三棱钻杆公母头加工用扩撑装置，包括固定座，所述固定座顶部沿其长度方向依次设置有液压油缸、夹持器和定位机构，所述液压油缸的活塞柱端部设置有用于将三棱钻杆的三棱端部扩撑为圆形端部的扩撑公模；所述夹持器内设置有多个夹持卡瓦，多个夹持卡瓦内壁抱紧三棱钻杆后形成一个完整闭合的内圆周壁，该内圆周壁为扩撑母模；所述定位机构包括滑动设置在固定座顶部一端的滑座和设置在滑座端部一侧的调节螺杆，所述滑座顶部开设有用于放置三棱钻杆的放置槽，所述放置槽内垂直设置有定位抵靠板。本实用新型可快速、高效且有效完成三棱钻杆端部的圆形扩撑操作，便于后续与公母头的摩擦焊接使用。

Description

一种三棱钻杆公母头加工用扩撑装置

技术领域

本实用新型涉及煤矿钻杆加工技术领域，具体为一种三棱钻杆公母头加工用扩撑装置。

背景技术

三棱钻杆在松软突出煤层中应用广泛，三棱钻杆分为三个部分，由中间的钻杆本体和两端的公母接头组成。现有的三棱钻杆的加工生产中，主要采用焊接的形成，即在钻杆本体的两端焊接公母接头，由于钻杆本体为三棱状结构，而公母接头为圆形结构，对焊接工艺要求甚高。而在使用中发现，即便是焊接工艺再高，传统的焊接方法加工出的三棱钻杆焊接后在使用过程中仍旧会出现公母接头同轴度差等问题，导致钻杆在公母头连接处的承载扭矩较低，使用中容易导致钻杆在连接处发生断裂，对企业生产、运行成本和经济效益造成了严重影响。为了防止上述问题的出现，目前主要采用一体成型形式的三棱钻杆，避免焊接，但这种三棱钻杆工艺较为复杂，成本较高，故而普遍退而求其次，采用摩擦焊接的方式进行三棱钻杆的加工。但是由于三棱钻杆的三棱状钻杆本体与圆形的公母头外形不一致，使得摩擦焊接施工不便，必须先将钻杆本体的两端扩撑为与公母头外形一致的圆形端口才能进行摩擦焊接，但目前还没有高效且有效的专门用于三棱钻杆端部扩撑的设备。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的是提出一种三棱钻杆公母头加工用扩撑装置。

本实用新型为了解决上述问题所采取的技术方案为：一种三棱钻杆公母头加工用扩撑装置，包括固定座，所述固定座顶部沿其长度方向依次设置有液压油缸、夹持器和定位机构，其中，

所述液压油缸的活塞柱端部设置有用于将三棱钻杆的三棱端部扩撑为圆形端部的扩撑公模；

所述夹持器内设置有多个夹持卡瓦，多个夹持卡瓦内壁抱紧三棱钻杆后形成一个完整闭合的内圆周壁，该内圆周壁为扩撑母模；

所述定位机构包括滑动设置在固定座顶部一端的滑座和设置在滑座端部一侧的调节螺杆，所述滑座顶部开设有用于放置三棱钻杆的放置槽，所述放置槽内垂直设置有定位抵靠板。

作为优选的，所述扩撑公模由大经圆柱段、圆台段和小径圆柱段依次一体连接组成，所述小径圆柱段的外径与三棱钻杆中心孔的内切圆直径相匹配，所述大经圆柱段的外径与三棱钻杆外接圆直径相匹配。

作为优选的，所述定位抵靠板由滑座底部垂直向上滑动穿入到放置槽中设置，所述定位抵靠板底部垂直设置有用于推动其垂直往复滑动的气缸，且所述气缸的活塞柱位于最底端处时、定位抵靠板的顶壁与放置槽底壁相平齐，所述固定座一侧设置有用于控制气缸运动的手阀。

作为优选的，所述固定座上位于夹持器和定位机构之间的位置处设置有卡持座，所述卡持座顶部中心开设有与放置槽轴心一致的卡槽，所述卡持座顶端还铰接有与卡槽相匹配的用于扣合卡槽的固定卡。

作为优选的，所述固定座位于液压油缸的下侧位置处固定设置有冷却水箱，所述冷却水箱内接入有水泵和通向夹持器顶部的用于冷却夹持器的冷却水管。

作为优选的，所示夹持器包括缸筒、设置在缸筒两端的安装座、设置缸筒内的一圆筒状结构的活塞和贴靠活塞内壁设置的多个用于夹持三棱钻杆的夹持卡瓦，任意相邻的两个夹持卡瓦的端侧之间均具有供夹持卡瓦抱合运动的活动间隙，所述活动间隙内均匀设置有多个用于支撑活动间隙的弹簧。

作为优选的，所述活塞外圆周壁上靠近两端位置处沿圆周开设有进油槽，端部的两个进油槽分别与所述缸筒的内壁之间形成油腔，所述缸筒上对应两个油腔位置处分别设置有进油孔，以推动活塞沿缸筒轴向往复滑动，所述夹持卡瓦与活塞相贴靠的位置处设置有多级倾斜台阶，所述活塞的内圆周壁上设置有多个与倾斜台阶相匹配的助推台阶，且所述助推台阶倾斜面长度小于倾斜台阶的倾斜面长度，以在活塞进行轴向往复滑动的同时，通过助推台阶推动倾斜台阶，进而带动夹持卡瓦完成径向往复抱合运动。

作为优选的，所述活塞的端壁上均匀开设有多个沿活塞轴向方向贯通的散热孔，所述散热孔均匀排布在活塞的圆周。

作为优选的，所述夹持卡瓦的两个端侧侧壁上沿其长度方向均匀开设有多个盲孔，所述弹簧设置在任意相邻的两个夹持卡瓦之间相对应的盲孔内。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

第一，本实用新型所述的一种三棱钻杆公母头加工用扩撑装置，夹持器内的夹持卡瓦夹紧后闭合，正好形成外径与公母头一致的母模，再配合液压油缸上的扩撑公模，在三棱钻杆端部加热至加工温度后，放入到夹持器内，由扩撑公母在三棱钻杆内部进行扩撑，夹持卡瓦在三棱钻杆的外部进行母模定型，可快速、高效且有效完成三棱钻杆端部的圆形扩撑操作，便于后续与公母头的摩擦焊接使用。

第二，本实用新型所述的一种三棱钻杆公母头加工用扩撑装置，定位机构能够很好的完成三棱钻杆在装置内的定位放置，且定位机构自身可滑动调节，为了在固定位置后便于三棱钻杆的整根水平放入，将定位抵靠板设置为由气缸操控的上下垂直滑动的结构，定位抵靠板向下滑动收起后，不会影响三棱钻杆整根水平放入夹持器内，并在放入后再在向上滑出定位抵靠板，对三棱钻杆一端抵靠定位，另一端则操控夹持器夹紧钻杆即可，便于操作。

第三，本实用新型所述的一种三棱钻杆公母头加工用扩撑装置，由于三棱钻杆端部加热后在放入夹持器内扩撑，为了避免夹持器内温度过高，设置冷却水箱，可在工作过程中持续将冷却水喷向夹持器对其降温，同时活塞内设置有多个轴向贯通的散热孔，可与外接空气连通，极大的促进了散热。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为本实用新型的俯视结构示意图；

图4为扩撑公模的结构示意图；

图5为夹持器的立体拆解结构示意图；

图6为夹持器的内部结构示意图；

图7为活塞的立体结构示意图；

图8为图7剖开后的立体结构示意图；

图9为活塞的内部结构示意图；

图10为夹持卡瓦安装状态下的立体结构示意图；

图11为夹持卡瓦安装状态下的正视结构示意图；

图12为单片夹持卡瓦的立体结构示意图；

图中标记：1、固定座，2、液压油缸，3、夹持器，31、缸筒，32、安装座，33、活塞，34、夹持卡瓦，35、活动间隙，36、弹簧，37、进油槽，38、油腔，39、进油孔，4、扩撑公模，41、大经圆柱段，42、圆台段，43、小径圆柱段，5、盲孔，6、滑座，7、调节螺杆，8、放置槽，9、定位抵靠板，10、气缸，11、手阀，12、卡持座，13、卡槽，14、固定卡，15、冷却水箱，16、水泵，17、冷却水管，18、散热孔。

具体实施方式

以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，藉此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

如图所示，本实用新型为一种三棱钻杆公母头加工用扩撑装置，包括固定座1，所述固定座1顶部沿其长度方向依次设置有液压油缸2、夹持器3和定位机构，其中，

所述液压油缸2的活塞柱端部设置有用于将三棱钻杆的三棱端部扩撑为圆形端部的扩撑公模4；

所述夹持器3内设置有多个夹持卡瓦34，多个夹持卡瓦34内壁抱紧三棱钻杆后形成一个完整闭合的内圆周壁，该内圆周壁为扩撑母模；

所述定位机构包括滑动设置在固定座1顶部一端的滑座6和设置在滑座6端部一侧的调节螺杆7，所述滑座6顶部开设有用于放置三棱钻杆的放置槽8，所述放置槽8内垂直设置有定位抵靠板9。

进一步的，所述扩撑公模4由大经圆柱段41、圆台段42和小径圆柱段43依次一体连接组成，所述小径圆柱段43的外径与三棱钻杆中心孔的内切圆直径相匹配，所述大经圆柱段41的外径与三棱钻杆外接圆直径相匹配。

进一步的，所述定位抵靠板9由滑座6底部垂直向上滑动穿入到放置槽8中设置，所述定位抵靠板9底部垂直设置有用于推动其垂直往复滑动的气缸10，且所述气缸10的活塞柱位于最底端处时、定位抵靠板9的顶壁与放置槽8底壁相平齐，所述固定座1一侧设置有用于控制气缸10运动的手阀11。

进一步的，所述固定座1上位于夹持器3和定位机构之间的位置处设置有卡持座12，所述卡持座12顶部中心开设有与放置槽8轴心一致的卡槽13，所述卡持座12顶端还铰接有与卡槽13相匹配的用于扣合卡槽13的固定卡14。

进一步的，所述固定座1位于液压油缸2的下侧位置处固定设置有冷却水箱15，所述冷却水箱15内接入有水泵16和通向夹持器3顶部的用于冷却夹持器3的冷却水管17。

进一步的，所示夹持器3包括缸筒31、设置在缸筒31两端的安装座32、设置缸筒31内的一圆筒状结构的活塞33和贴靠活塞33内壁设置的多个用于夹持三棱钻杆的夹持卡瓦34，任意相邻的两个夹持卡瓦34的端侧之间均具有供夹持卡瓦34抱合运动的活动间隙35，所述活动间隙35内均匀设置有多个用于支撑活动间隙35的弹簧36。

进一步的，所述活塞33外圆周壁上靠近两端位置处沿圆周开设有进油槽37，端部的两个进油槽37分别与所述缸筒31的内壁之间形成油腔38，所述缸筒31上对应两个油腔38位置处分别设置有进油孔39，以推动活塞33沿缸筒31轴向往复滑动，所述夹持卡瓦34与活塞33相贴靠的位置处设置有多级倾斜台阶，所述活塞33的内圆周壁上设置有多个与倾斜台阶相匹配的助推台阶，且所述助推台阶倾斜面长度小于倾斜台阶的倾斜面长度，以在活塞33进行轴向往复滑动的同时，通过助推台阶推动倾斜台阶，进而带动夹持卡瓦34完成径向往复抱合运动。

进一步的，所述活塞33的端壁上均匀开设有多个沿活塞33轴向方向贯通的散热孔18，所述散热孔18均匀排布在活塞33的圆周。

进一步的，所述夹持卡瓦34的两个端侧侧壁上沿其长度方向均匀开设有多个盲孔5，所述弹簧36设置在任意相邻的两个夹持卡瓦34之间相对应的盲孔5内。

夹持器3内，活塞33内腔端部处分别设置助推台阶，活塞33的轴向滑动完全依靠液压油实现。

本实用新型所述的一种三棱钻杆公母头加工用扩撑装置，夹持器内的夹持卡瓦夹紧后闭合，正好形成外径与公母头一致的母模，再配合液压油缸上的扩撑公模，在三棱钻杆端部加热至加工温度后，放入到夹持器内，由扩撑公母在三棱钻杆内部进行扩撑，夹持卡瓦在三棱钻杆的外部进行母模定型，可快速、高效且有效完成三棱钻杆端部的圆形扩撑操作，便于后续与公母头的摩擦焊接使用。

定位机构能够很好的完成三棱钻杆在装置内的定位放置，且定位机构自身可滑动调节，为了在固定位置后便于三棱钻杆的整根放入，将定位抵靠板设置为由气缸操控的上下垂直滑动的结构，定位抵靠板向下滑动收起后，不会影响三棱钻杆整根放入夹持器内，在放入再在向上滑出定位抵靠板，对三棱钻杆一端定位，另一端则操控夹持器夹紧钻杆即可，便于操作。

由于三棱钻杆端部加热后在放入夹持器内扩撑，为了避免夹持器内温度过高，设置冷却水箱，可在工作过程中持续将冷却水喷向夹持器对其降温，同时活塞内设置有多个轴向贯通的散热孔，可与外接空气连通，极大的促进了散热。

上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种三棱钻杆公母头加工用扩撑装置，包括固定座（1），其特征在于：所述固定座（1）顶部沿其长度方向依次设置有液压油缸（2）、夹持器（3）和定位机构，其中，

所述液压油缸（2）的活塞柱端部设置有用于将三棱钻杆的三棱端部扩撑为圆形端部的扩撑公模（4）；

所述夹持器（3）内设置有多个夹持卡瓦（34），多个夹持卡瓦（34）内壁抱紧三棱钻杆后形成一个完整闭合的内圆周壁，该内圆周壁为扩撑母模；

所述定位机构包括滑动设置在固定座（1）顶部一端的滑座（6）和设置在滑座（6）端部一侧的调节螺杆（7），所述滑座（6）顶部开设有用于放置三棱钻杆的放置槽（8），所述放置槽（8）内垂直设置有定位抵靠板（9）。

2.如权利要求1所述的一种三棱钻杆公母头加工用扩撑装置，其特征在于：所述扩撑公模（4）由大经圆柱段（41）、圆台段（42）和小径圆柱段（43）依次一体连接组成，所述小径圆柱段（43）的外径与三棱钻杆中心孔的内切圆直径相匹配，所述大经圆柱段（41）的外径与三棱钻杆外接圆直径相匹配。

3.如权利要求1所述的一种三棱钻杆公母头加工用扩撑装置，其特征在于：所述定位抵靠板（9）由滑座（6）底部垂直向上滑动穿入到放置槽（8）中设置，所述定位抵靠板（9）底部垂直设置有用于推动其垂直往复滑动的气缸（10），且所述气缸（10）的活塞柱位于最底端处时、定位抵靠板（9）的顶壁与放置槽（8）底壁相平齐，所述固定座（1）一侧设置有用于控制气缸（10）运动的手阀（11）。

4.如权利要求1所述的一种三棱钻杆公母头加工用扩撑装置，其特征在于：所述固定座（1）上位于夹持器（3）和定位机构之间的位置处设置有卡持座（12），所述卡持座（12）顶部中心开设有与放置槽（8）轴心一致的卡槽（13），所述卡持座（12）顶端还铰接有与卡槽（13）相匹配的用于扣合卡槽（13）的固定卡（14）。

5.如权利要求1所述的一种三棱钻杆公母头加工用扩撑装置，其特征在于：所述固定座（1）位于液压油缸（2）的下侧位置处固定设置有冷却水箱（15），所述冷却水箱（15）内接入有水泵（16）和通向夹持器（3）顶部的用于冷却夹持器（3）的冷却水管（17）。

6.如权利要求1所述的一种三棱钻杆公母头加工用扩撑装置，其特征在于：所示夹持器（3）包括缸筒（31）、设置在缸筒（31）两端的安装座（32）、设置缸筒（31）内的一圆筒状结构的活塞（33）和贴靠活塞（33）内壁设置的多个用于夹持三棱钻杆的夹持卡瓦（34），任意相邻的两个夹持卡瓦（34）的端侧之间均具有供夹持卡瓦（34）抱合运动的活动间隙（35），所述活动间隙（35）内均匀设置有多个用于支撑活动间隙（35）的弹簧（36）。

7.如权利要求6所述的一种三棱钻杆公母头加工用扩撑装置，其特征在于：所述活塞（33）外圆周壁上靠近两端位置处沿圆周开设有进油槽（37），端部的两个进油槽（37）分别与所述缸筒（31）的内壁之间形成油腔（38），所述缸筒（31）上对应两个油腔（38）位置处分别设置有进油孔（39），以推动活塞（33）沿缸筒（31）轴向往复滑动，所述夹持卡瓦（34）与活塞（33）相贴靠的位置处设置有多级倾斜台阶，所述活塞（33）的内圆周壁上设置有多个与倾斜台阶相匹配的助推台阶，且所述助推台阶倾斜面长度小于倾斜台阶的倾斜面长度，以在活塞（33）进行轴向往复滑动的同时，通过助推台阶推动倾斜台阶，进而带动夹持卡瓦（34）完成径向往复抱合运动。

8.如权利要求6所述的一种三棱钻杆公母头加工用扩撑装置，其特征在于：所述活塞（33）的端壁上均匀开设有多个沿活塞（33）轴向方向贯通的散热孔（18），所述散热孔（18）均匀排布在活塞（33）的圆周。

9.如权利要求6所述的一种三棱钻杆公母头加工用扩撑装置，其特征在于：所述夹持卡瓦（34）的两个端侧侧壁上沿其长度方向均匀开设有多个盲孔（5），所述弹簧（36）设置在任意相邻的两个夹持卡瓦（34）之间相对应的盲孔（5）内。

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