CN106320974A - 液压回转钻机潜孔破碎入岩钻 - Google Patents

Abstract

本发明的名称是液压回转钻机潜孔破碎入岩钻，涉及一种适用于动力头式全液压回转钻机上的破岩装置。它主要是解决已有的动力头式全液压回转钻机在钻孔过程中一旦遇到岩层，钻头很难快速入岩，钻孔效率低，无法实现大直径桩孔的一次冲击成孔，不能实现连续孔底排渣，入岩速度较慢，钻头磨损严重，成本高的问题。本发明在回转钻机的钻杆上加装有油路回转接头组件，回转接头组件的中心轴通过法兰与钻杆连接，回转接头组件的下端通过振动器与气举硬岩钻头连接。本发明在钻孔入岩时引入了冲击钻孔，入岩钻孔效率提高，在振动器振动打击配合钻头钻孔的同时不改变钻机的气举连续排渣，实现了动力头式全液压回转钻机连打带钻的功能。

Description

液压回转钻机潜孔破碎入岩钻

技术领域

本发明涉及一种动力头式全液压回转钻机，具体是涉及一种适用于动力头式全液压回转钻机入岩钻孔的潜孔破碎入岩钻。

背景技术

目前使用的动力头式全液压回转钻机，在钻孔过程中一旦遇到岩层，原配钻头都很难快速入岩，钻孔效率极低，传统的钻孔方法靠钻头底部的钻齿磨削，在遇到100兆帕及其以上硬度的岩层时，其穿岩速度也只有10小时1米左右。虽然使用气动潜孔锤能够冲击岩层，但效率低，桩孔直径越大，潜孔锤的造价就越高，并且无法实现大直径桩孔的一次冲击成孔，需要多次扩孔，还不能实现连续孔底排渣，入岩速度较慢。

发明内容

本发明的目的是针对上述的不足，而提出的一种冲击力大，成孔速度快，钻孔效率高，安全可靠，成本低的一种钻头360度旋转冲击岩石成孔的潜孔破碎入岩钻。

本发明的技术解决方案是：在回转钻机的钻杆上加装有油路回转接头组件，回转接头组件的中心轴通过法兰与钻杆连接，回转接头组件的下端通过振动器与钻头连接。

本发明的技术解决方案中所述的回转接头组件是安装在中心轴上的动环，动环通过轴承与其外圆周上的静环连接，静环的外圆周上固定有止转机构，止转机构的外侧设有滚轮。

本发明的技术解决方案中所述的回转接头组件的动环通过中心孔套装在中心轴上，动环的下端通过拨销固定在中心轴上，动环的上端通过限位盘用螺栓固定在中心轴上。

本发明的技术解决方案中所述的回转接头组件的静环上设有油环槽，静环与动环上分别加工有油道孔，油道孔分别与进油管和出油管连接。

本发明的技术解决方案中所述的振动器包括振动器齿轮箱，振动器齿轮箱安装在过渡钻杆上，振动器齿轮箱的外侧通过橡胶减震块连接在振动器外罩内，振动器外罩上端通过法兰与回转接头组件的中心轴下法兰连接，振动器齿轮箱下端与气举硬岩钻头用法兰连接。

本发明的技术解决方案中所述的回转接头组件的中心轴与固定振动器齿轮箱的过渡钻杆通过挠性软管连接，中心轴和过渡钻杆、以及挠性软管的中心通孔均分内外两层，内层与钻头上的排渣孔连接，外层与钻头上的进气孔连接。

本发明是在已有的回转钻机的钻杆上加装回转接头和液压马达驱动振动器带动钻头进行冲击钻孔，在连打带钻的工况下实现快速入岩钻孔，通过振动打击将岩层破碎成碎石粉末，并通过气举方式使钻渣从孔底连续排出；本发明的优点是：一是冲击力大，钻头冲击力可达350Mpa/cm²以上，成孔速度快；二是通过震动打击可使岩层破碎成粉末状，并通过回转钻主机的气举回收管路对钻渣的连续收集排出实现连续钻孔，不停机；三是安全可靠，液压管路采用高压防振密封，不存在密封不严的问题，振动锤与振动锤外罩之间通过减震块连接，振动锤振动时减震块产生减震效果，使振动锤外罩以上部分及回转钻机动力头、液压加压油缸不受振动锤振动而产生影响；四是止转机构止转效果好，响应速度快，采用液压缸顶紧桩孔壁实现回转接头静环的可靠止转。

附图说明

图1是本发明与回转钻机配套的示意图。

图2是本发明的结构示意图。

具体实施方式

如图1、2所示，本发明的回转钻机潜孔破碎入岩钻的回转钻机4的钻杆15上加装有油路回转接头组件1，回转接头组件1的下端通过振动器2与钻头3连接；回转接头组件1由动环7、静环8和止转机构9组成，回转接头组件1动环7是设有中心通孔的圆筒，动环7通过该中心通孔套装在中心轴18上；中心轴18是一个过渡钻杆，中心轴18的上端通过法兰与回转钻机的钻杆15连接，中心轴18上的中心通孔与钻杆15上的钻渣气举通路对接；静环8是设有中心通孔的圆筒，静环8通过该中心通孔套装在动环7外圆周上，动环7通过轴承17与其外圆周上的静环8连接，保证其间隙满足油道密封安装要求；止转机构9设在回转接头组件1静环8的外圆周上，止转机构9通过加压油缸加压撑紧孔壁实现回转接头组件1静环8的止转，防止油管在钻孔过程中随钻杆转动而缠绕，止转机构9的外侧设有滚轮21，当本发明回转钻机潜孔破碎入岩钻工作时可以上、下滑动撑紧孔壁，保证回转钻机潜孔破碎入岩钻在钻进过程中随钻杆钻进，图2中止转机构9和滚轮21外侧给出的竖直线表示孔壁；动环7的下端通过拨销10固定在中心轴18上，可以通过传动拨销10带动动环7转动，动环7的上端设有限位盘16，限位盘16用螺栓固定在中心轴18上；在静环8上设有油环槽，静环8与动环7上分别加工有油道孔，油道孔分别与进油管和出油管连接，实现静止油管与动油管的油路衔接，进油管接液压泵站5，出油管接振动器2的液压马达；振动器2由振动器齿轮箱12和振动器外罩19两部分组成，振动器齿轮箱12中心为中空式，中空部位设置气举排渣管路过渡钻杆20；振动器齿轮箱12下端与钻头3通过法兰连接；振动器外罩19与振动器齿轮箱12之间用橡胶减震块13连接，橡胶减震块13起减震缓冲作用，以减少振动对上端钻杆及主机的影响；为防止橡胶减震块13失效后，振动器齿轮箱12与振动器外罩19脱开，振动器齿轮箱12无法在孔底取出，在振动器外罩19与振动器齿轮箱12之间设有保险栓；振动器2的动力靠液压马达驱动，满足在桩孔底部恶劣环境工作；振动器外罩19上端通过法兰与回转接头组件1的中心轴18下法兰连接，中心轴18与固定振动器齿轮箱12的过渡钻杆20通过挠性软管11连接，中心轴18和过渡钻杆20、以及挠性软管11的中心通孔均分内外两层，与钻头3上的排渣孔和进气孔相对应，内层的通孔与钻头3上的排渣孔连接，外层的通孔与钻头3上的进气孔连接，以满足回转钻机的气举排渣要求，实现钻进连续排渣，保证回转钻排渣通道畅通。本发明的液压供油由液压泵站5提供，液压油管路通过加装的油管绞盘6收放，保证油管在孔内无松弛现象，本发明的控制系统可集成在回转钻机的控制室内实现集中控制。本发明靠液压马达驱动振动器2产生高频激振力，带动钻机气举硬岩钻头3上下震动，主机动力头带动钻杆旋转，确保对硬岩进行均匀破碎打击，同时利用气举排渣系统将岩石颗粒排出桩孔，整个钻进过程中实现连打带钻，直至施工完成。

Claims (6)

1.一种液压回转钻机潜孔破碎入岩钻，其特征是：在回转钻机（4）的钻杆（15）上加装有油路回转接头组件（1），回转接头组件（1）的中心轴（18）通过法兰与钻杆（15）连接，回转接头组件（1）的下端通过振动器（2）与钻头（3）连接。

2.根据权利要求1所述的液压回转钻机潜孔破碎入岩钻，其特征是：所述的回转接头组件（1）是安装在中心轴（18）上的动环（7），动环（7）通过轴承（17）与其外圆周上的静环（8）连接，静环（8）的外圆周上固定有止转机构（9），止转机构（9）的外侧设有滚轮（21）。

3.根据权利要求2所述的液压回转钻机潜孔破碎入岩钻，其特征是：所述的回转接头组件（1）的动环（7）通过中心孔套装在中心轴（18）上，动环（7）的下端通过拨销（10）固定在中心轴（18）上，动环（7）的上端通过限位盘（16）用螺栓固定在中心轴（18）上。

4.根据权利要求2所述的液压回转钻机潜孔破碎入岩钻，其特征是：所述的回转接头组件（1）的静环（8）上设有油环槽，静环（8）与动环（7）上分别加工有油道孔，油道孔分别与进油管和出油管连接。

5.根据权利要求1所述的液压回转钻机潜孔破碎入岩钻，其特征是：所述的振动器（2）包括振动器齿轮箱（12），振动器齿轮箱（12）安装在过渡钻杆(20)上，振动器齿轮箱（12）的外侧通过橡胶减震块（13）连接在振动器外罩（19）内，振动器外罩（19）上端通过法兰与回转接头组件（1）的中心轴（18）下法兰连接，振动器齿轮箱（12）下端与钻头（3）用法兰连接。

6.根据权利要求1或5所述的液压回转钻机潜孔破碎入岩钻，其特征是：所述的回转接头组件（1）的中心轴（18）与固定振动器齿轮箱（12）的过渡钻杆（20）通过挠性软管11连接，中心轴（18）和过渡钻杆（20）、以及挠性软管11的中心通孔均分内外两层，内层与钻头（3）上的排渣孔连接，外层与钻头（3）上的进气孔连接。