[發明專利]脈沖破巖鉆頭及脈沖破巖鉆機

在審

• 申請號: 202011215151.0
• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN112227955A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 馬寧;劉一柱;周鵬
• 申請（專利權）人: 北京三一智造科技有限公司
• 主分類號: E21B7/15
• 分類號: E21B7/15;E21B12/00;E21B10/61
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 張洋

一種脈沖破巖鉆頭及脈沖破巖鉆機，涉及鉆進工具技術領域。該脈沖破巖鉆頭包括絕緣座、環形電極以及中心電極，其中，環形電極和中心電極分別連接于絕緣座的同一側，中心電極位于環形電極的中心位置，環形電極包括相互套設的第一電極和第二電極，第二電極的附加電壓值大于第一電極的附加電壓值，絕緣座上還設有用于供電解液通過的電解液通道。該脈沖破巖鉆頭能夠改善碎巖效果。

技術領域

本發明涉及鉆進工具技術領域，具體而言，涉及一種脈沖破巖鉆頭及脈沖破巖鉆機。

背景技術

傳統的鉆井方法有機械鉆孔法和常規爆破法。機械鉆孔法利用鉆具對巖石的沖擊和剪切作用產生應力破壞，該方法有結構簡單，操作方便，破碎巖石速度快等優點，但是在對硬巖破碎時鉆具易磨損，能耗高。爆破法是利用物質發生化學反應釋放出的化學能造成巖石的破碎，具有爆破速度快，操作簡單等優點，但是存在破碎擾動大，有害化學物質產生，孔型不規整等缺點，因此，在基礎設施施工過程中，通常會優選選擇機械鉆孔的方式，其中，旋挖鉆機作為一種適合在建筑基礎工程中成孔作業的施工機械，具有裝機功率大、機動靈活、施工效率高等特點，其可以配合多種不同類型的鉆斗滿足不同地層的鉆孔需求。也因此，旋挖鉆機得到了較為廣泛的應用。

然而，在樁基礎施工中進行硬巖鉆孔時，采用旋挖鉆機通過截齒或牙輪對巖石進行鉆鑿，使巖石產生沖擊破壞，從而取出破碎的巖石，用于預測地質情況。然而，現有的這種機械旋鉆的方式，其碎巖效果不佳，從而導致影響了施工效率，并延長了施工工期。

發明內容

本發明的目的在于提供一種脈沖破巖鉆頭及脈沖破巖鉆機，其能夠改善碎巖效果。

本發明的實施例是這樣實現的：

本發明的一方面，提供一種脈沖破巖鉆頭，該脈沖破巖鉆頭包括絕緣座、環形電極以及中心電極，其中，環形電極和中心電極分別連接于絕緣座的同一側，中心電極位于環形電極的中心位置，環形電極包括相互套設的第一電極和第二電極，第二電極的附加電壓值大于第一電極的附加電壓值，絕緣座上還設有用于供電解液通過的電解液通道。該脈沖破巖鉆頭能夠改善碎巖效果。

可選地，第一電極套設于第二電極之外。

可選地，第二電極包括多個分別與絕緣座連接的第二子電極，多個第二子電極呈環形分布于絕緣座上。

可選地，環形電極還包括與絕緣座連接的第二電極座，中心電極連接于第二電極座的中心位置，多個第二子電極以中心電極為中心環設于第二電極座上。

可選地，多個第二子電極以中心電極為中心呈放射狀設置。

可選地，第二電極座的中心位置向外延伸設置有凸塊，中心電極連接于凸塊上，且中心電極遠離絕緣座的一端、第二子電極遠離絕緣座的一端，以及第一電極遠離絕緣座的一端分別呈平齊設置，電解液通道設于凸塊上。

可選地，凸塊自第一電極座朝向遠離第一電極座的方向呈逐漸收斂，電解液通道包括多個，多個電解液通道均布于凸塊的周壁上，以使電解液自電解液通道呈放射狀噴出。

可選地，第一電極包括多個分別與絕緣座連接的第一子電極，多個第一子電極呈環形分布于絕緣座上，第二子電極和第一子電極呈交錯設置。

可選地，第一電極還包括第一電極座，第一電極座呈環狀設置，且多個第一子電極均布于第一電極座上，第一電極座與絕緣座連接。

可選地，絕緣座上設有多個連接孔，連接孔用于與脈沖破巖鉆頭的鉆桿連接。

本發明的另一方面，提供一種脈沖破巖鉆機，該脈沖破巖鉆機包括上述的脈沖破巖鉆頭。該脈沖破巖鉆機能夠改善碎巖效果。

本發明的有益效果包括：