[發明專利]一種小型全電動非開挖水平定向鉆機

有效

• 申請號: 201410082476.4
• 申請日: 2014-03-08
• 公開（公告）號: CN103867125A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 周友行;黃建鎧;羅昕;尹偉杰;周衛東
• 申請（專利權）人: 湘潭大學;周友行
• 主分類號: E21B7/04
• 分類號: E21B7/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及非開挖鉆機領域中的一種非開挖水平定向鉆機，特別涉及一種小型全電動非開挖水平定向鉆機。

背景技術

目前，隨著全球各個國家城市化建設的迅速發展，以及社會環保意識的增強，城市和鄉鎮水力、電力、通訊、排污、煤氣、石油、天然氣等管線的鋪設或更新，需要在不破壞路面或者小面積破壞的情況下完成鋪設，而明挖鋪管會帶來交通、環境、經濟和社會問題，這使得非開挖地下鋪管行業發展迅速，越來越受歡迎，得到廣泛的應用，并且國內投資費用逐年增多，需求量越來越大。非開挖水平定向鉆機施工程序分為三步：先鉆頭導向，接著擴孔鉆頭回擴孔，最后管道回拖。目前非開挖鉆機市場競爭激烈，生產不同型號的非開挖水平定向鉆機的廠家，國內有徐工、中聯重科、深圳鉆通、廊坊諾地、北京土行孫、南京地龍、連云港黃海、威猛中國等公司，國外大約有30多家非開挖水平鉆機制造商，典型代表有DITCH?WITCH公司、威猛公司、凱斯公司等。然而國內外現有非開挖鉆機領域中使用的非開挖水平定向鉆機大部分裝置都是液壓驅動，集成在一輛履帶式行走機器上面，包括液壓站、駕駛室、底盤、夾持器、擴孔器、導向系統、泥漿泵等，功能齊全，結構相對復雜，價格非常昂貴。另外，城市和鄉鎮的電力電網已經得到完善，電力來源容易獲取，如果遇到郊區、鄉鎮的空曠地帶，電力來源獲取相對困難，只需配備一臺發電機組即可。

在這種情況下，非開挖水平定向鉆機沿著小型化，微型化，輕型化，簡便化，自動化，低價格方向發展。因此開發一種小型、簡便、低廉的全電動非開挖水平定向鉆機符合現代化非開挖水平鉆機的發展趨勢和城市、鄉鎮非開挖施工建設的需要。

發明內容

本發明提供一種簡便的小型全電動非開挖水平定向鉆機，目的是簡化現有的非開挖水平定向鉆機，去掉現有鉆機的所有液壓裝置、導向系統、泥漿系統，采用全電動驅動，降低生產成本；施工時先開工作坑，之后水平橫向一次性成孔、回拖，去掉導向、擴孔過程，加快鋪管的施工進度，提高鋪管的施工效率。

本發明采用的技術方案是：包括切削鉆頭1、鉆頭旋轉切削驅動裝置、緩沖裝置、泥土后置螺旋輸送裝置和鉆桿頂進回拖裝置，切削鉆頭1為空心鉆頭，切削鉆頭錐筒2后設置有鉆頭旋轉切削驅動裝置，鉆頭旋轉切削驅動裝置后連緩沖裝置，泥土后置螺旋輸送裝置安裝在切削鉆頭1軸線上，最后一節泥土后置螺旋輸送裝置后端與鉆桿頂進回拖裝置連接，鉆桿頂進回拖裝置連接電源。

所述切削鉆頭1中間為圓形空心，包括前段的切削鉆頭錐筒2、螺旋切削刃24、切削鉆頭外圓切刀10、切削鉆頭內切刀11和后段的切削鉆頭插筒25，前端軸線上設置有切削鉆頭中心錐體30，切削鉆頭中心錐體30通過支架與切削鉆頭錐筒2固連，所述螺旋切削刃24設置在鉆頭錐筒2的外壁上，切削鉆頭外圓切刀10為與切削鉆頭錐筒2整體成型的齒形切刀，或者為錐形刮刀，均勻分布焊接在切削鉆頭錐筒2前端的圓周上；切削鉆頭內切刀11為2個以上均勻分散焊接在切削鉆頭中心錐體30上的螺旋刀片，或者是輻條式切刀，輻條式切刀的輻條不少于2根，呈十字架或米字形均勻分布在切削鉆頭錐筒2內，輻條上面焊接有小切刀，呈單螺旋或雙螺旋分布；切削鉆頭內切刀11焊接在切削鉆頭1前端的切削鉆頭錐筒2內壁上面。

所述鉆頭旋轉切削驅動裝置包括推力球軸承3和無框電機5，切削鉆頭1與無框電機5之間設置有前隔板4，前隔板4通過螺釘31固定在護盾27里，無框電機5通過前隔板4固定安裝在護盾27里前部，推力球軸承3安裝在切削鉆頭1與前隔板4之間，提供其軸向推力；所述無框電機5為中空電機，包括無框電機內轉子12、無框電機外定子13和無框電機電線26；切削鉆頭1的后端切削鉆頭插筒25通過粘劑固定在無框電機內轉子12里面，無框電機5直接驅動切削鉆頭1旋轉。

所述鉆頭切削緩沖裝置包括3個以上緩沖器14，緩沖器14包括緩沖器彈簧6、緩沖器推桿7和緩沖器缸體8，緩沖器缸體8里面裝有液壓油，緩沖器推桿7套裝在緩沖器缸體8內，緩沖器彈簧6套裝在緩沖器推桿7和緩沖器缸體8上，緩沖器14均勻分布安裝在護盾27后部，且在同一圓周上，緩沖器14的右面與連接隔板15連接，連接隔板15上面開有槽縫，槽縫里面安裝螺栓29，螺栓29配合螺母固定在護盾27上，連接隔板15能夠通過槽縫前后運動。