[發明專利]一種輕便可拆分式超聲波振動鉆機及鉆進方法

在審

• 申請號: 202110246370.3
• 申請日: 2021-03-05
• 公開（公告）號: CN112814571A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 袁鵬;王學剛
• 申請（專利權）人: 中國鐵路設計集團有限公司
• 主分類號: E21B7/24
• 分類號: E21B7/24;E21B15/00;E21B19/084
• 代理公司: 天津市君硯知識產權代理有限公司 12239
• 代理人: 張東浩

1.一種輕便可拆分式超聲波振動鉆機，包括回轉機構、給進機構、支撐機構、卷揚機構及超聲波振動器，其特征在于：所述回轉機構包括鉆桿和鉆頭，所述鉆頭能夠回轉鉆進；所述鉆桿一端連接鉆頭，另一端依次連接水龍頭環狀外殼、超聲波振動器以及驅動裝置；所述超聲波振動器與驅動裝置柔性連接，所述超聲波振動器外部設有絕緣殼體，內部設有若干片環狀壓電陶瓷片、若干片環狀電極片以及導電通道；所述給進機構控制超聲波振動器和驅動裝置的升降；所述支撐機構包括支撐底盤和支撐立柱，所述支撐立柱固裝在支撐底盤上；所述超聲波振動器和驅動裝置安裝在支撐立柱側面的導塊支座上并可在支撐立柱上滑動；所述卷揚機構控制鉆桿的升降。

2.根據權利要求1所述的輕便可拆分式超聲波振動鉆機，其特征在于：所述驅動裝置為柴油動力機，所述超聲波振動器底座板與所述柴油動力機之間是通過緩沖彈簧連接的；所述超聲波振動器上座板兩側設置四根雙頭螺栓，每根雙頭螺栓設置兩個緩沖彈簧，構成超聲波振動器的外部結構。

3.根據權利要求1所述的輕便可拆分式超聲波振動鉆機，其特征在于：所述超聲波振動器位于柴油動力機下方，每片所述環狀壓電陶瓷片的上下端面分別貼上環狀電極片，最上端的環狀壓電陶瓷片的上面依次設置彈簧和環狀絕緣墊片。

4.根據權利要求1所述的輕便可拆分式超聲波振動鉆機，其特征在于：所述水龍頭環狀外殼側面設有水龍頭，所述水龍頭連接潛水泵；所述鉆頭通過螺紋連接所述鉆桿，所述鉆桿頂端連接鋼絲繩；所述支撐底盤上固裝墊叉座，卸下鉆桿時下方墊叉座上放置墊叉以固定鉆桿。

5.根據權利要求1所述的輕便可拆分式超聲波振動鉆機，其特征在于：所述給進機構包括固定滑輪、手輪和鏈條；所述固定滑輪固定在支撐立柱上，所述鏈條纏繞在固定滑輪上并與導塊連接，轉動手輪帶動鏈條和導塊移動；所述導塊上通過螺栓固裝導塊支座，所述導塊支座頂部設有可掛鉤式鋼絲繩金屬扣，鋼絲繩金屬扣下端可擰卸提引器。

6.根據權利要求1所述的輕便可拆分式超聲波振動鉆機，其特征在于：所述卷揚機構包括軸承齒輪箱、卷揚筒、從動輪、主動輪以及傘形齒輪；所述卷揚筒一端設有手剎和從動輪，另一端依次設有離合器手桿和軸承齒輪箱；所述主動輪設置在金屬外殼內，主動輪上設有傘形齒輪，所述金屬外殼一側設有連接桿，所述連接桿與傘形齒輪之間齒輪傳動，所述主動輪與從動輪之間皮帶傳動。

7.根據權利要求1所述的輕便可拆分式超聲波振動鉆機，其特征在于：所述支撐底盤在四腳處均安裝絲杠支腿，所述絲杠支腿和支撐底盤之間設有支腿手輪；所述絲杠支腿下連接圓板，位于前端的絲杠支腿的圓板上鉆有兩個圓孔。

8.根據權利要求1所述的輕便可拆分式超聲波振動鉆機，其特征在于：所述支撐立柱頂部通過鵝頸頭支座固裝鵝頸頭；所述支撐立柱底部兩側固裝立柱支腿，所述立柱支腿通過橫桿與支撐桿的一端螺栓連接，所述支撐桿的另一端與支撐立柱側面的支座進行螺栓連接。

9.根據權利要求8所述的輕便可拆分式超聲波振動鉆機，其特征在于：所述立柱支腿與支撐底盤通過插銷快速固定，所述支撐立柱與支撐底盤螺栓連接。

10.一種鉆進方法，其特征在于包括以下步驟：S1根據需要組裝山地超聲波振動鉆機，搖動絲杠支腿上的支腿手輪以調節支撐底盤的高度并進行現場調平，鉆頭對準孔位后，通過位于前端的絲杠支腿的圓板上的兩個圓孔固定地錨進而固定鉆機；S2啟動驅動裝置并開啟潛水泵，通過水龍頭為鉆孔供水，轉動手輪帶動鏈條移動從而使驅動裝置和超聲波振動器隨導塊升降，同時對鉆孔施加一定的預壓力；S3啟動超聲波振動器，驅動裝置對超聲波振動器輸出電流，超聲波振動器產生超聲波振動力，在鉆頭的回轉與給進力聯合超聲波振動作用下，實現山地鉆機超聲波頻率鉆進；S4提卸鉆桿時，驅動裝置坐在連接桿處以提供動力使卷揚機構控制鉆桿的升降；S5依次關閉驅動裝置、卷揚機構、潛水泵以及超聲波振動器，最后整理工作平面。