[發(fā)明專利]一種電磁沖擊破巖鉆孔裝置及使用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911409314.6
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111005684B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設計）人: 劉杰;張瀚;何卓文;段姚岑;王芳;陶鑫波;駱浩;包順;高素芳;謝曉康;唐洪宇;李洪亞
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: E21B10/00
• 分類號: E21B10/00;E21B10/60;E21B4/16
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 焦磊

1.一種電磁沖擊破巖鉆孔裝置，包括安裝盤（1），所述安裝盤（1）一側(cè)設有多個鉆頭機構（2），另一側(cè)與盾體（3）端部固定連接，其特征在于：所述鉆頭機構（2）包括固定設于安裝盤（1）內(nèi)的安裝筒（2.1），所述安裝筒（2.1）內(nèi)設有可前后移動和自轉(zhuǎn)的鉆頭（2.2）；所述鉆頭（2.2）頭部中心位置與轉(zhuǎn)軸（2.4）一端連接，所述轉(zhuǎn)軸（2.4）兩端均架設于移動碗體（2.5）內(nèi)的第二軸承（2.3）上，所述移動碗體（2.5）背部與可移動的第一電磁鐵（2.6）連接，第一電磁鐵（2.6）通過緩沖彈簧（2.21）與第二電磁鐵（2.7）連接，所述第二電磁鐵（2.7）固定于安裝筒（2.1）內(nèi)端部，所述轉(zhuǎn)軸（2.4）上套裝固定有轉(zhuǎn)輪（2.8），所述轉(zhuǎn)輪（2.8）兩側(cè)均設有噴氣管（2.9）。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種電磁沖擊破巖鉆孔裝置，其特征在于：所述安裝盤（1）表面還設有噴水孔（4），噴水孔（4）與盾體（3）內(nèi)設置的噴水管連通。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種電磁沖擊破巖鉆孔裝置，其特征在于：所述安裝盤（1）的圓周面還通過第一軸承（5）與環(huán)形齒刀（6）連接，所述環(huán)形齒刀（6）端部通過旋轉(zhuǎn)桿（7）與旋轉(zhuǎn)軸（8）連接，所述旋轉(zhuǎn)軸（8）與盾體（3）內(nèi)的電機輸出軸連接。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種電磁沖擊破巖鉆孔裝置，其特征在于：所述移動碗體（2.5）為閉合的空心半球體結(jié)構，其側(cè)面開設有透氣孔（2.10）。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種電磁沖擊破巖鉆孔裝置，其特征在于：兩個噴氣管（2.9）均與主管（2.11）一端連接，主管（2.11）另一端與氣泵連接，每個噴氣管（2.9）端部均設有可移動擋片（2.12）。

6.根據(jù)權利要求5所述的一種電磁沖擊破巖鉆孔裝置，其特征在于：可移動擋片（2.12）與L型桿（2.13）一端連接，L型桿（2.13）另一端與壓片（2.14）連接，所述壓片（2.14）上設有鐵片（2.15），與鐵片（2.15）相對的位置上設有第三電磁鐵（2.16），所述鐵片（2.15）與第三電磁鐵（2.16）之間通過壓縮彈簧（2.17）連接。

7.根據(jù)權利要求6所述的一種電磁沖擊破巖鉆孔裝置，其特征在于：所述壓片（2.14）上還設有限位桿（2.18），與限位桿（2.18）相對的位置上設有限位筒體（2.19）。

8.根據(jù)權利要求1所述的一種電磁沖擊破巖鉆孔裝置，其特征在于：所述安裝筒（2.1）還與氣管（2.20）連接，所述氣管（2.20）與氣泵連接。

9.一種如權利要求1至8任一項所述的電磁沖擊破巖鉆孔裝置的使用方法，其特征在于：它包括如下步驟：

S1：將鉆頭機構（2）的第一電磁鐵（2.6）和第二電磁鐵（2.7）接通電源，并交替變換第二電磁鐵（2.7）的磁極，使得第二電磁鐵（2.7）交替吸引和排斥第一電磁鐵（2.6）；

S2：第一電磁鐵（2.6）產(chǎn)生往復運動并帶動移動碗體（2.5）往復移動，從而使得鉆頭（2.2）不斷前后移動并沖擊巖石層，實現(xiàn)沖擊破巖功能；

S3：開啟鉆頭機構（2）的氣泵，噴氣管（2.9）噴出氣體并射向轉(zhuǎn)輪（2.8）；

S4：轉(zhuǎn)輪（2.8）旋轉(zhuǎn)并帶動轉(zhuǎn)軸（2.4）旋轉(zhuǎn)，從而使得鉆頭（2.2）自轉(zhuǎn)，實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)鉆孔功能；

S5：在破巖和鉆孔過程中，與噴水管連接的水泵工作，使得水從噴水孔（4）噴出，對破巖鉆孔位置進行冷卻和降塵過程。