[發(fā)明專(zhuān)利]一種回轉(zhuǎn)沖擊式鑿巖鉆機(jī)及雙層鉆桿機(jī)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110125714.1
• 申請(qǐng)日: 2011-05-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102213074A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐忠盛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 唐忠盛
• 主分類(lèi)號(hào): E21B1/28
• 分類(lèi)號(hào): E21B1/28;E21B6/02;E21B17/00
• 代理公司: 廣西南寧公平專(zhuān)利事務(wù)所有限責(zé)任公司 45104
• 代理人: 劉小萍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工程機(jī)械及礦山機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，特別是用于在鉆具方向上產(chǎn)生沖擊波脈沖的回轉(zhuǎn)沖擊式鑿巖鉆機(jī)。

背景技術(shù)

鑿巖機(jī)是一種用于巖石鉆孔的機(jī)械設(shè)備，目前市面上鑿巖設(shè)備主要以氣動(dòng)潛孔鉆機(jī)和頂部沖擊式液壓鑿巖鉆機(jī)為主。氣動(dòng)潛孔鉆機(jī)其沖擊機(jī)構(gòu)潛孔錘處于底部，能夠很好的傳遞沖擊能，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、鉆孔筆直等優(yōu)點(diǎn)，但其能耗高，鑿巖速度低、釬具磨損快。液壓鑿巖機(jī)沖擊機(jī)構(gòu)位于頂部，通過(guò)撞擊鉆桿傳遞沖擊能，因其能量利用率高、鑿巖速度快、環(huán)境污染低和易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化而逐漸取代氣動(dòng)和電動(dòng)鑿巖機(jī)，液壓鑿巖技術(shù)在國(guó)外礦山、水電、隧道交通等諸多領(lǐng)域已經(jīng)得到了很好的推廣應(yīng)用。在常規(guī)液壓鑿巖機(jī)中，沖擊波脈沖借助于沖擊活塞產(chǎn)生，該沖擊活塞撞擊釬尾將沖擊波傳遞到鉆桿上，鉆桿進(jìn)一步將沖擊波傳遞到鉆頭。因其通過(guò)沖擊鉆桿傳遞沖擊能，隨著鉆桿長(zhǎng)度增加，傳遞到鉆頭的沖擊能受到衰減，存在炮孔易產(chǎn)生偏斜，鉆孔精度低等不足。并且當(dāng)前的液壓鑿巖機(jī)工作原理都是利用液壓壓差作用，迫使沖擊活塞在油缸體內(nèi)作高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生沖擊能，受液壓元件限制，其沖擊能大小受到限制，因此對(duì)于大孔徑和深孔鑿巖作業(yè)，其表現(xiàn)并不理想。例如，中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮椤?00780041358”，名稱(chēng)為“鑿巖方法和鑿巖機(jī)”的發(fā)明專(zhuān)利。中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮椤?00780002786”名稱(chēng)為“沖擊裝置和包括這種沖擊裝置的鑿巖機(jī)”的發(fā)明專(zhuān)利。也有些頂部沖擊式液壓鑿巖鉆機(jī)為了降低炮孔偏斜程度，采用雙層套管，例如Atlas?Copco公司的Coprod，但其只是對(duì)頂部沖擊式鑿巖鉆機(jī)的改進(jìn)，效果并無(wú)實(shí)質(zhì)性改變。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種具有液壓鑿巖機(jī)的高效率，又具有潛孔鉆機(jī)沖擊能傳遞好，鉆孔筆直優(yōu)點(diǎn)；并且容易產(chǎn)生高沖擊能，實(shí)現(xiàn)大孔徑鉆孔和深孔鑿巖的回轉(zhuǎn)沖擊式鑿巖鉆機(jī)以及其采用的雙層鉆桿機(jī)構(gòu)。

本發(fā)明以如下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問(wèn)題：

第一發(fā)明點(diǎn)，回轉(zhuǎn)沖擊式鑿巖鉆機(jī)包括由液壓馬達(dá)、激振箱體、偏心軸、齒輪及偏心塊構(gòu)成的激振機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過(guò)帶彈簧的導(dǎo)桿安裝在激振機(jī)構(gòu)的底部，沖洗機(jī)構(gòu)安裝在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的底部，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由回轉(zhuǎn)箱體及安裝在回轉(zhuǎn)箱體內(nèi)的主動(dòng)齒輪、回轉(zhuǎn)齒輪及回轉(zhuǎn)聯(lián)結(jié)套構(gòu)成，回轉(zhuǎn)齒輪緊套在回轉(zhuǎn)聯(lián)結(jié)套上并與主動(dòng)齒輪相嚙合；回轉(zhuǎn)聯(lián)結(jié)套內(nèi)有安裝在激振箱體底部的聯(lián)結(jié)桿，回轉(zhuǎn)聯(lián)結(jié)套穿過(guò)沖洗機(jī)構(gòu)后與雙層鉆桿機(jī)構(gòu)連接，雙層鉆桿機(jī)構(gòu)包括外層旋轉(zhuǎn)鉆管和內(nèi)層沖擊鉆柱，內(nèi)層沖擊鉆柱經(jīng)導(dǎo)向軸瓦定位于外層旋轉(zhuǎn)鉆管內(nèi)，內(nèi)層沖擊鉆柱頂部設(shè)有用于連接聯(lián)結(jié)桿的卡鎖，鉆頭聯(lián)結(jié)套連接于雙層鉆桿機(jī)構(gòu)底部，鉆頭聯(lián)結(jié)套內(nèi)設(shè)有與內(nèi)層沖擊鉆柱相連接的沖擊頭，位于沖擊頭下方的鉆頭經(jīng)前聯(lián)結(jié)與鉆頭聯(lián)結(jié)套連接。

所述雙層鉆桿機(jī)構(gòu)由外層旋轉(zhuǎn)鉆管與內(nèi)層沖擊鉆柱組成，其外層旋轉(zhuǎn)鉆管與鉆頭聯(lián)結(jié)套采用螺紋聯(lián)接；雙層鉆桿機(jī)構(gòu)相應(yīng)設(shè)有多根，外層旋轉(zhuǎn)鉆管之間采用螺紋聯(lián)接，內(nèi)層沖擊鉆柱之間采用卡扣聯(lián)接；內(nèi)層沖擊鉆柱與外層旋轉(zhuǎn)鉆管之間設(shè)有導(dǎo)向軸瓦、鎖桿耳和復(fù)位彈簧，鎖桿耳緊套在內(nèi)層沖擊鉆柱上，復(fù)位彈簧設(shè)在鎖桿耳與導(dǎo)向軸瓦之間，以使外層旋轉(zhuǎn)鉆管分離時(shí)沖擊鉆柱保持原位。

所述激振機(jī)構(gòu)采用成對(duì)偏心軸和偏心塊組成的偏心振動(dòng)機(jī)構(gòu)。

所述沖擊頭上設(shè)有卡鎖，通過(guò)該卡鎖與雙層鉆桿機(jī)構(gòu)的內(nèi)層沖擊鉆柱相聯(lián)接。

第二發(fā)明點(diǎn)，雙層鉆桿機(jī)構(gòu)，它主要由外層旋轉(zhuǎn)鉆管和內(nèi)層沖擊鉆柱組成，內(nèi)層沖擊鉆柱通過(guò)導(dǎo)向軸瓦定位于外層旋轉(zhuǎn)鉆管中，外層旋轉(zhuǎn)鉆管與內(nèi)層沖擊鉆柱的兩端設(shè)有用于與其它機(jī)構(gòu)相聯(lián)結(jié)的連接件，內(nèi)層沖擊鉆柱可以在外層旋轉(zhuǎn)鉆管中作一定位移的反復(fù)運(yùn)動(dòng)。

本發(fā)明采用激振機(jī)構(gòu)帶動(dòng)雙層鉆桿機(jī)構(gòu)的內(nèi)層沖擊鉆柱作反復(fù)運(yùn)動(dòng)，沖擊鉆柱帶動(dòng)沖擊頭直接沖擊鉆頭，產(chǎn)生沖擊能，由于沖擊頭位于雙層鉆桿機(jī)構(gòu)底部，直接作用于鉆頭上，因而作用在鉆頭上的沖擊能不會(huì)隨著鉆桿長(zhǎng)度增加而減弱；本發(fā)明具有液壓鑿巖機(jī)的高效率，又具有潛孔鉆機(jī)沖擊能傳遞好，鉆孔筆直優(yōu)點(diǎn)；而且容易產(chǎn)生高沖擊能，實(shí)現(xiàn)大孔徑鉆孔和深孔鑿巖。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明回轉(zhuǎn)沖擊式鑿巖鉆機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1的A-A剖視示意圖。

圖3是圖1中雙層鉆桿機(jī)構(gòu)與鉆頭連接的放大示意圖。