天井钻机刀盘箱体与拉杆卡键式连接结构技术领域
本发明属于矿山机械技术领域，特别是涉及一种天井钻机刀盘箱体与拉杆卡
键式连接结构。
背景技术
天井钻机作为矿山机械中一种重要的施工机械，扩孔刀盘是天井钻机最重要
的施工部件之一，刀盘箱体与拉杆的连接结构的可靠性直接影响设备的可靠性。
目前大部分刀盘箱体与拉杆的连接采用花键式连接，其结构复杂，加工成本高，
不经济实用，且维修麻烦。
如专利号201320107192.7公开的一种模块化组合式刀盘，用于钻机，包括
刀盘箱体、拉杆、刀架和刀组，所述拉杆一端与钻机的钻杆连接，另一端与所述
刀盘箱体内部固定连接以传递扭矩，所述刀架与所述刀盘箱体可拆卸连接，所述
刀组与所述刀盘箱体、所述刀架可拆卸连接。所述拉杆通过锥环与内锥套压紧在
刀盘箱体内；所述锥环和/或内锥套具有弹性，可进行弹性形变。所述刀盘箱体
内固定连接有内花键套，所述拉杆一端设置连接有外花键，通过所述外花键与所
述内花键的间隙配合，所述拉杆一端与所述刀盘箱体内部固定连接以传递扭矩。
在此专利中其同样地刀盘箱体与拉杆采用的是花键式的连接方式，仍旧无法摆脱
加工成本高，维修麻烦等技术问题。
发明内容
本发明的目的就在于克服现有技术的不足，提供了一种结构可靠，制造成本
低，装拆方便，经济实用，维修方便的天井钻机刀盘箱体与拉杆卡键式连接结构。
为了实现上述目的，本发明提供了一种天井钻机刀盘箱体与拉杆卡键式连接
结构，包括拉杆、刀盘箱体和卡键，所述刀盘箱体外套在所述拉杆的外表面，所
述拉杆通过所述拉杆端部的法兰盘与所述刀盘箱体相连接，所述拉杆端部的法兰
盘上设置有凹槽，所述卡键对准所述凹槽后，将所述刀盘箱体与所述卡键配焊；
所述刀盘箱体的内表面相对于所述拉杆的外表面有间隙，所述拉杆上设置有油
道，所述油道与所述间隙相连通。
进一步的，所述刀盘箱体的内表面相对于所述拉杆的外表面有间隙，位于所
述间隙的上方，在所述刀盘箱体的内表面设置有密封圈。
进一步的，所述刀盘箱体的内表面相对于所述拉杆的外表面两端相配合，中
间有所述间隙。
进一步的，所述油道的进油口设置有压注油杯，所述进油口开在所述拉杆端
部的法兰盘上。
进一步的，所述凹槽沿着所述法兰盘的外缘设置，所述凹槽沿着所述法兰盘
的外缘圆周均布设置。
进一步的，所述凹槽呈梯形，所述卡键包括梯形部分和U形部分，所述卡键
的梯形部分与所述凹槽相配合，所述卡键U形部分的平面贴合所述刀盘箱体的表
面。
进一步的，所述卡键对准所述凹槽后，沿着所述卡键U形部分的轮廓，将所
述刀盘箱体与所述卡键配焊。
进一步的，所述拉杆通过所述拉杆端部的法兰盘与所述刀盘箱体螺栓连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、本发明通过在拉杆端部的法兰盘上设置凹槽，卡键对准凹槽后，将刀盘
箱体与卡键配焊，结构可靠，制造成本低。同时由于刀盘箱体与拉杆相连接的卡
键设置在外部，不仅装拆方便，维修也方便，摆脱了现有刀盘箱体与拉杆采用内
置的花键式连接，带来的加工成本高，装拆麻烦，维修不便等问题。
2、本发明在刀盘箱体内表面相对于拉杆的外表面之间设置有间隙，间隙用
于储存黄油，有效防止刀盘箱体与拉杆配合部分生锈，保证长久恶劣环境作业后
能仍顺利拆卸。
3、本发明的凹槽设计成梯形，卡键与其相配合的部分也设计成梯形，使得
拉杆的扭矩通过卡键的两斜侧面传递至刀盘箱体，由于卡键的两斜侧面的面积
大，因而传递的扭矩大，又两斜侧面的设计将纯剪切应力有效地分解成两个分力，
避免了纯剪切应力过大，造成拉杆或刀盘箱体损坏。
4、本发明将刀盘箱体与卡键配焊时，其沿着卡键U形部分的轮廓配焊，而
本发明卡键采用梯形部分和U形部分结合的结构形式，U形部分的设计有效地增
大了刀盘箱体与卡键的焊接长度，使得焊接更加牢固，结构更加可靠。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例
或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的
附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造
性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的结构示意图。
图2为图1的俯视图。
上述附图标记：
1拉杆，2密封圈，3刀盘箱体，4压注油杯，5螺栓，6卡键。
具体实施方式
下面结合附图对发明进一步说明，但不用来限制本发明的范围。
实施例
如图1、2所示，本发明提供的一种天井钻机刀盘箱体与拉杆卡键式连接结
构，包括拉杆1、刀盘箱体3和卡键6，所述刀盘箱体3外套在所述拉杆1的外
表面，所述拉杆1通过所述拉杆1端部的法兰盘与所述刀盘箱体3相连接，所述
拉杆1端部的法兰盘上设置有凹槽，所述卡键6对准所述凹槽后，将所述刀盘箱
体3与卡键6配焊；所述刀盘箱体3的内表面相对于所述拉杆1的外表面有间隙，
所述拉杆1上设置有油道，所述油道与所述间隙相连通。
本发明的所述拉杆1通过所述拉杆1端部的法兰盘与所述刀盘箱体3螺栓5
连接。刀盘箱体3与拉杆1螺栓5连接后，将卡键6对准凹槽后，将刀盘箱体3
与卡键6配焊，结构可靠，制造成本低。同时由于刀盘箱体3与拉杆1相连接的
卡键6设置在外部，不仅装拆方便，维修也方便，摆脱了现有刀盘箱体3与拉杆
1采用内置的花键式连接，带来的加工成本高，装拆麻烦，维修不便等问题。
本发明的所述刀盘箱体3的内表面相对于所述拉杆1的外表面有间隙，位于
所述间隙的上方，在所述刀盘箱体3的内表面设置有密封圈2。本发明优选地，
密封圈2为O型密封圈。
本发明的所述刀盘箱体3的内表面相对于所述拉杆1的外表面两端相配合，
中间有所述间隙。刀盘箱体3与拉杆1采用两端配合的形式，有效地保证了刀盘
箱体3与拉杆1配合的可靠性，避免配合过长，出现刀盘箱体3与拉杆1存在轴
向附加扭力，影响拉杆1与刀盘箱体3的强度。
本发明的所述油道的进油口设置有压注油杯4，所述进油口开在所述拉杆1
端部的法兰盘上。本发明优选地，压注油杯4采用直通式压注油杯。
黄油通过压注油杯4经油道注入刀盘箱体3的内表面相对于拉杆1外表面的
间隙中，间隙上端通过密封圈2密封。经油道注入刀盘箱体3与拉杆1间隙之间
的黄油，能有效防止拉杆1与刀盘箱体3配合部分生锈，保证长久恶劣环境作业
下仍能顺利拆卸。
本发明的所述凹槽沿着所述法兰盘的外缘设置，所述凹槽沿着所述法兰盘的
外缘圆周均布设置。凹槽沿着拉杆1端部的法兰盘圆周均布设置，有效保证卡键
6对准凹槽后，将刀盘箱体3与卡键6配焊时，圆周方向上焊接的可靠性，以及
焊接应力分布的均布性。
本发明优选地，所述凹槽呈梯形，所述卡键6包括梯形部分和U形部分，所
述卡键6的梯形部分与所述凹槽相配合，所述卡键6U形部分的平面贴合所述刀
盘箱体3的表面。本发明卡键6的U形部分的设计，增大了卡键6轮廓的长度。
将刀盘箱体3与卡键6配焊时，沿着卡键6的U形部分的轮廓配焊，焊接长度长，
焊接更加牢靠。
传递扭矩时，拉杆1的扭矩通过卡键6的两斜侧面传递至刀盘箱体3，由于
卡键3的两斜侧面的面积大，因而传递的扭矩大，又两斜侧面的设计将纯剪切应
力有效地分解成两个分力，避免了纯剪切应力过大，造成拉杆1或刀盘箱体3
损坏。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的
技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述
的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各
种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保
护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。