一种三棱钻杆加工中带有冷却功能的夹持装置的制作方法

1.本实用新型涉及煤矿设备技术领域，具体为一种三棱钻杆加工中带有冷却功能的夹持装置。


背景技术：

2.三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。三棱钻杆的加工不同于圆形钻杆，由于其外形限制，一般情况下三棱钻杆的公母头均需要采用焊接的方式加工，这导致三棱钻杆的同轴度差、公母头连接位置处的承载扭矩较低等问题。鉴于该情况，将三棱钻杆公母头的焊接方式进行改进，先将三棱钻杆的端部加热扩撑为圆形，然后再采用摩擦焊接的形式加工公母头，可使三棱钻杆兼具高性能、低加工成本。而这种方式进一步带来的问题是，三棱钻杆端部加热后，需要通过夹持器夹持固定进行扩撑为圆，现有的夹持器无法适应高温要求，很容易损耗液压油或者烧坏密封圈，但设计全新的耐高温快速散热的夹持器成本又较高，因此选择对现有的夹持器进行耐高温的结构改进是较佳的选择。本技术技术方案正是在此基础上得到。


技术实现要素：

3.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加工中带有冷却功能的夹持装置，在现有夹持器的结构基础上，增加了筒体和夹持卡瓦的散热结构，提高筒体和夹持卡瓦的散热性能，继而满足夹持器在高温条件下的使用要求。
4.本实用新型为了解决上述问题所采取的技术方案为：
5.一种三棱钻杆加工中带有冷却功能的夹持装置，包括筒体、设置于所述筒体中心的夹持腔和对称设置于夹持腔内的夹持卡瓦，所述筒体两端中心分别开设有活塞孔，所述活塞孔内设置有用于驱动夹持卡瓦抱紧动作的活塞组件，所述筒体顶部侧壁内开设有与活塞孔贯通的用于驱动活塞组件在活塞孔内往复滑动的液压油道，所述夹持卡瓦的内部均开设有由上至下贯通的冷却水道，位于同一夹持卡瓦内的冷却水道的顶部进口和底部出口位置垂直对应，所述夹持腔内的顶壁和底壁上分别设置有与冷却水道的顶部进口和底部出口位置对应的进水槽和出水槽，且所述进水槽和出水槽沿夹持卡瓦滑动方向上的宽度大于所述夹持卡瓦在夹持腔内的最大滑动位移，以使所述冷却水道的顶部进口始终位于所述进水槽的内部、冷却水道的底部出口始终位于所述出水槽的内部，且所述夹持卡瓦的宽度大于所述进水槽和出水槽的宽度，以使夹持卡瓦往复滑动过程中始终处于与进水槽和出水槽相对密封的状态，所述筒体位于夹持腔上侧的筒壁内开设有与进水槽贯通的冷却进水通道，筒体位于夹持腔下侧的筒壁内开设有与出水槽贯通的冷却出水通道。
6.作为优选的，所述筒体对应夹持腔位置处的顶壁和底壁上分别设置有冷却进水包和冷却出水包，所述冷却进水包内腔与所述冷却进水通道的顶部进水口贯通，冷却进水包顶部设置有进水总管，所述冷却出水包的内腔与所述冷却出水通道的底部出水口贯通，冷却出水包的底部设置有出水总管。
7.作为优选的，所述冷却进水包和冷却出水包的表面均罩设有散热网。
8.作为优选的，每个所述夹持卡瓦的内腔沿其长度方向均匀间隔布设有多道相互平行的冷却水道。
9.作为优选的，所述冷却水道是由多个垂直直线型的水路通道和多个多边形结构的水路通道相互交错连接所共同形成的异形水路通道。
10.作为优选的，所述筒体的两个端部处可拆卸设置有密封端盖，所述密封端盖的中心设置有锁止螺栓，所述锁止螺栓的端部穿过密封端盖后与所述活塞组件的尾端相接。
11.作为优选的，所述活塞组件包括活塞、压簧和尾盘，所述活塞一端穿过活塞孔后与夹持卡瓦连接，活塞另一端与压簧套接，压簧的尾端抵靠在尾盘上，所述活塞和尾盘均密封滑动设置在活塞孔内。
12.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
13.本实用新型所述的一种三棱钻杆加工中带有冷却功能的夹持装置，其一，夹持卡瓦内贯通的冷却水道与筒体内的冷却进水通道和冷却出水通道相互串联贯通，形成完成的冷却水流道，配合外接的冷却水进行循环，能够及时将夹持卡瓦、夹持腔以及筒体上的热量带走，实现夹持器整体的快速散热，进而有效提高夹持器整体的耐高温能力，以适应高温条件下的使用要求；
14.其二，夹持腔内部开设的进水槽和出水槽结构设计巧妙，能够有效配合夹持卡瓦的横向相对滑动的客观要求，解决了夹持卡瓦的横向滑动带来的冷却水流道无法始终畅通的问题，进水槽和出水槽的结构很好的实现了冷却水道与筒体内的冷却进水通道和冷却出水通道的始终贯通，不妨碍夹持卡瓦的横向滑动夹持动作，保证冷却水降温散热循环的持续性；
15.其三，对本公司现有结构的夹持器进行的结构改进，降低了从零研发的成本投入，且该带有降温冷却功能的夹持器仍旧能够满足非高温条件下的日常使用，提高了夹持器的应用范围与适用条件，适合推广使用。
附图说明
16.图1为本实用新型初始状态下的结构示意图；
17.图2为本实用新型夹持状态下的结构示意图；
18.图3为夹持卡瓦的侧视内部结构示意图。
19.图中标记：1、筒体，2、夹持腔，3、夹持卡瓦，4、活塞孔，5、液压油道，6、冷却水道，7、进水槽，8、出水槽，9、冷却进水通道，10、冷却出水通道，11、冷却进水包，12、冷却出水包，13、进水总管，14、出水总管，15、散热网，16、密封端盖，17、锁止螺栓。
具体实施方式
20.为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。
21.如图所示，本实用新型为一种三棱钻杆加工中带有冷却功能的夹持装置，包括筒体1、设置于所述筒体1中心的夹持腔2和对称设置于夹持腔2内的夹持卡瓦3，所述筒体1两端中心分别开设有活塞孔4，所述活塞孔4内设置有用于驱动夹持卡瓦3抱紧动作的活塞组
件，所述筒体1顶部侧壁内开设有与活塞孔4贯通的用于驱动活塞组件在活塞孔4内往复滑动的液压油道5，所述夹持卡瓦3的内部均开设有由上至下贯通的冷却水道6，位于同一夹持卡瓦3内的冷却水道6的顶部进口和底部出口位置垂直对应，所述夹持腔2内的顶壁和底壁上分别设置有与冷却水道6的顶部进口和底部出口位置对应的进水槽7和出水槽8，且所述进水槽7和出水槽8沿夹持卡瓦滑动方向上的宽度大于所述夹持卡瓦3在夹持腔2内的最大滑动位移，以使所述冷却水道6的顶部进口始终位于所述进水槽7的内部、冷却水道的底部出口始终位于所述出水槽8的内部，且所述夹持卡瓦3的宽度大于所述进水槽7和出水槽8的宽度，以使夹持卡瓦3往复滑动过程中始终处于与进水槽7和出水槽8相对密封的状态，所述筒体1位于夹持腔2上侧的筒壁内开设有与进水槽7贯通的冷却进水通道9，筒体1位于夹持腔2下侧的筒壁内开设有与出水槽8贯通的冷却出水通道10。
22.进一步的，所述筒体1对应夹持腔2位置处的顶壁和底壁上分别设置有冷却进水包11和冷却出水包12，所述冷却进水包11内腔与所述冷却进水通道9的顶部进水口贯通，冷却进水包11顶部设置有进水总管13，所述冷却出水包12的内腔与所述冷却出水通道10的底部出水口贯通，冷却出水包12的底部设置有出水总管14。
23.进一步的，所述冷却进水包11和冷却出水包12的表面均罩设有散热网15。
24.进一步的，每个所述夹持卡瓦3的内腔沿其长度方向均匀间隔布设有多道相互平行的冷却水道6。
25.进一步的，所述冷却水道6是由多个垂直直线型的水路通道和多个多边形结构的水路通道相互交错连接所共同形成的异形水路通道。
26.进一步的，所述筒体1的两个端部处可拆卸设置有密封端盖16，所述密封端盖16的中心设置有锁止螺栓17，所述锁止螺栓17的端部穿过密封端盖16后与所述活塞组件的尾端相接。
27.进一步的，所述活塞组件包括活塞、压簧和尾盘，所述活塞一端穿过活塞孔4后与夹持卡瓦3连接，活塞另一端与压簧套接，压簧的尾端抵靠在尾盘上，所述活塞和尾盘均密封滑动设置在活塞孔4内。
28.本技术的技术方案，是在现有的夹持器结构的基础上进行的改进，分别是在筒体1内和加持卡瓦3内增加了冷却水流道，在接入循环冷却水之后，冷却水可在夹持器内循环流动，快速带走夹持器内，尤其是夹持腔2内和夹持卡瓦3上的热量，避免高温对夹持器内液压油的损耗以及滑动密封零部件之间的密封圈的损坏，在使用过程中，可分别在冷却进水通道9和冷却出水通道10上接入金属软管，接入到冷却水的循环系统中，也可将冷却水更换为冷却液使用。
29.在本实施例中，在筒体1上增加了冷却进水包11和冷却出水包12，其一，两个冷却水包可以作为冷却水进水或者出水的一个缓存容器，使得冷却水稳定均匀的在冷却水通道内循环流动，避免因为水压过大引起了冷却水外溢、或者因为水压过小引起了冷却水流道内水流过缓，降低降温效率；其二，两个冷却水包中循环流动的冷却水还能够同时起到对筒体1的散热作用，在冷却水包上罩设的散热网15采用可快速散热的金属散热网面，加快冷却水包的散热，而冷却水包可以采用金属材质，也可以采用耐高温无机复合材料制得。
30.在两个冷却水包与筒体1之间的装配结构中，为了达到良好的密封性，在筒体1上沿着冷却水包的圆周固定一圈金属密封槽，并在金属密封槽内进一步设置密封胶圈，两个
冷却水包的底部插入到金属密封槽内后，外部四周再涂抹耐高温密封胶进行外部密封即可，这样可以实现冷却水包的可拆卸装配结构，在实际使用中，根据需要安装使用。
31.另外，对于夹持卡瓦3内的冷却水道6的结构布置，综合考虑到散热性能、制备工艺难度、工艺成本以及夹持卡瓦3的强硬度等多方面，将冷却水道6的结构设置为多边形的结构，如三角形结构、四边形结构等，在本实施例中，如图1所示，采用六边形结构，同一个垂直的冷却水道6上可以均匀设置多个多边形结构，一提高冷却水道6在夹持卡瓦3内的分布面积，增大热量的传播与吸收面积，提高散热效果，当然，冷却水道6也仅采用垂直的水流通道的结构，这样制备工艺、制备成本最低，虽然散热效果也会稍差，但也能够满足部分的高温条件下的使用，在实际中根据需要综合考虑选择使用。
32.对于夹持器自身而言，其结构相比一般的夹持器，在筒体1的端部分别增加了锁止螺栓，夹持卡瓦3在通过液压油对钻杆完成夹持固定之后，为了保证夹持强度，以及后续工艺施工的稳定性，可进一步将锁止螺栓旋入后顶紧夹持卡瓦3，保证夹持卡瓦3夹持的稳定性。
33.以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。