一種正反循環(huán)潛孔錘轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種旋挖鉆機(jī)，具體是一種正反循環(huán)潛孔錘轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]潛孔錘是以壓縮空氣為動力介質(zhì)，利用壓縮空氣的能量產(chǎn)生連續(xù)沖擊載荷的孔底動力機(jī)具。壓縮空氣同時可以兼作洗孔介質(zhì)。通常氣動潛孔錘直接與硬質(zhì)合金柱齒鉆頭連接以沖擊方式碎巖，低速回轉(zhuǎn)不取心全面鉆進(jìn)。在鉆進(jìn)過程中，所切削的碎石通過正循環(huán)或反循環(huán)兩種方式進(jìn)行排查。目前，應(yīng)用較多的是反循環(huán)施工工藝。
[0003]潛孔錘分正循環(huán)潛孔錘和反循環(huán)潛孔錘，正循環(huán)潛孔錘使用正循環(huán)施工工藝，反循環(huán)錘使用反循環(huán)施工工藝。正循環(huán)是由鉆機(jī)回轉(zhuǎn)裝置帶動鉆桿和鉆頭回轉(zhuǎn)切削破碎巖土，由泥漿栗往鉆桿輸進(jìn)泥漿，泥漿沿鉆桿孔壁上升，從孔口溢出流入泥漿池，經(jīng)沉淀返回循環(huán)池。反循環(huán)是由鉆機(jī)回轉(zhuǎn)裝置帶動鉆桿和鉆頭回轉(zhuǎn)切削破碎巖土，利用栗吸、氣舉、噴射等措施抽吸循環(huán)護(hù)壁泥漿、夾帶鉆渣從鉆桿內(nèi)腔吸出孔外的成孔方法。
[0004]旋挖鉆機(jī)與潛孔錘配合使用時，鉆孔直徑較大，一般應(yīng)用正循環(huán)較多，為防止塌孔，必須全護(hù)筒套管跟進(jìn)施工，不僅成本較高，而且所排渣不容易收集，環(huán)境污染較大。而利用反循環(huán)排渣，可集中收集渣，通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還可以減少全護(hù)筒施工，降低施工成本。由于目前市場上大直徑正循環(huán)潛孔錘直徑最大可到2米，反循環(huán)潛孔錘直徑最大才0.3米左右。如何在施工大孔徑時用正循環(huán)潛孔錘實(shí)現(xiàn)反循環(huán)施工工法是粧工行業(yè)一直研究的重大難點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種正反循環(huán)潛孔錘轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)正、反兩種環(huán)循施工工藝，拆除此結(jié)構(gòu)，可進(jìn)行正循環(huán)施工；連接此結(jié)構(gòu)，可進(jìn)行反循環(huán)施工。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一種正反循環(huán)潛孔錘轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，包括短鉆桿，設(shè)置在短鉆桿上端的內(nèi)六方接頭I，設(shè)置在短鉆桿下端的外六方接頭，以及供氣管路和排渣系統(tǒng)；所述供氣管路包括進(jìn)氣管1、過渡腔、進(jìn)氣管II ;進(jìn)氣管I上端通過過渡腔與內(nèi)六方接頭I連通，進(jìn)氣管I下端通過過渡腔連接曲形進(jìn)氣管II，曲形進(jìn)氣管II連通外六方接頭；所述排渣系統(tǒng)包括排渣孔及排渣管，所述排渣管設(shè)置在短鉆桿內(nèi)，并與內(nèi)六方接頭I連通，短鉆桿下端部開設(shè)有若干排渣孔與排渣管連通。
[0007]本發(fā)明需要正循環(huán)施工時，可拆除此結(jié)構(gòu)，正循環(huán)潛孔錘直接接到鉆桿上，可進(jìn)行正循環(huán)施工，即此時潛孔錘所切削碎石通過鉆桿與孔壁之間的間隙排出；需要反循環(huán)施工時，可將此結(jié)構(gòu)上端連接鉆桿，下端連接正循環(huán)潛孔錘，即此時，潛孔錘所切削碎石通過鉆桿中心排出。本發(fā)明可在鉆桿內(nèi)部這樣一個有限的圓柱體空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)潛孔錘供氣、氣舉反循環(huán)供氣和排渣三條管路獨(dú)立運(yùn)行，通過內(nèi)、外六方接頭連接即可實(shí)現(xiàn)三條管路各自對接，并可保證各自管路的密封性。
[0008]排渣孔的數(shù)量根據(jù)潛孔錘每分鐘切削的碎石量進(jìn)行計(jì)算設(shè)置。排渣孔在單位時間內(nèi)吸收的碎石量應(yīng)大于潛孔錘切削的碎石量，以便排渣順暢。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述短鉆桿下端部的排渣孔設(shè)置有八個，交錯排布。
[0009]作為本發(fā)明的一種方案，所述短鉆桿內(nèi)設(shè)置有氣舉供給管與內(nèi)六方接頭I連通。用于氣舉排渣。
[0010]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述短鉆桿下部外周設(shè)置有護(hù)筒。護(hù)筒直徑大小比潛孔錘所切削孔徑稍小20_，以導(dǎo)向整個鉆桿。
[0011]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述護(hù)筒下設(shè)置有用于集渣的護(hù)罩。護(hù)罩可防止?jié)摽族N切削的碎石從護(hù)筒與孔壁之間排出，強(qiáng)制性讓碎石從排渣孔進(jìn)入排渣系統(tǒng)。
[0012]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述護(hù)罩為傘型。由于傘型部分與碎渣接觸面呈一定斜度，更有利于碎渣的導(dǎo)向，使碎渣更順暢的進(jìn)入到短鉆桿內(nèi)，進(jìn)行排渣。
[0013]進(jìn)氣管的進(jìn)氣量必須足夠大以便給大直徑潛孔錘供給動力氣源，而氣孔通過內(nèi)外六方頭時，其結(jié)構(gòu)受到限制，為使通氣量足夠大，作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，進(jìn)氣管I為長圓孔，設(shè)置四個，圓周分布在短鉆桿內(nèi)。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1中A-A向剖視圖；
圖3為本發(fā)明正循環(huán)工作狀態(tài)示意圖；
圖4為本發(fā)明反循環(huán)工作狀態(tài)示意圖；
圖中:1、鉆桿；2、銷軸I ;3、密封圈I ;4、內(nèi)六方接頭I ;5、短鉆桿；6、外六方接頭；7、銷軸II ;8、內(nèi)六方接頭II ;9、密封圈II ;10、潛孔錘；11、氣舉供給管；12、進(jìn)氣管I ;13、護(hù)筒；14、傘型護(hù)罩；15、排渣管；16、進(jìn)氣管II ;17、過渡腔；18、排渣孔。
【具體實(shí)施方式】
[0015]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0016]如圖1所示，本發(fā)明正反循環(huán)潛孔錘轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，包括短鉆桿5，設(shè)置在短鉆桿5上端的內(nèi)六方接頭I 4，設(shè)置在短鉆桿5下端的外六方接頭6，以及供氣管路和排渣系統(tǒng)；所述供氣管路包括進(jìn)氣管I 12、過渡腔17、進(jìn)氣管II 16 ;進(jìn)氣管I 12上端通過過渡腔17與內(nèi)六方接頭I 4連通，進(jìn)氣管I 12下端通過過渡腔17連接曲形進(jìn)氣管II 16，曲形進(jìn)氣管II 16連通外六方接頭6 ;所述排渣系統(tǒng)包括排渣孔18及排渣管15，所述排渣管15設(shè)置在短鉆桿5內(nèi)，并與內(nèi)六方接頭I 4連通，短鉆桿5下端部開設(shè)有若干排渣孔18與排渣管15連通。
[0017]其中，排渣孔的數(shù)量根據(jù)潛孔錘每分鐘切削的碎石量進(jìn)行計(jì)算設(shè)置。排渣孔在單位時間內(nèi)吸收的碎石量應(yīng)大于潛孔錘切削的碎石量，以便排渣順暢。本實(shí)施例排渣孔18優(yōu)選設(shè)置有八個，交錯排布。
[0018]在上述實(shí)施例基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以有如下改進(jìn)，短鉆桿5內(nèi)設(shè)置有氣舉供給管11與內(nèi)六方接頭I 4連通，進(jìn)行氣舉排渣。短鉆桿5下部外周設(shè)置有護(hù)筒13，護(hù)筒13直徑大小比潛孔錘所切削孔徑稍小20_，以導(dǎo)向整個鉆桿。護(hù)筒13下設(shè)置有用于集渣的護(hù)罩14，護(hù)罩14為傘型。護(hù)罩可防止?jié)摽族N切削的碎石從護(hù)筒與孔壁之間排出，強(qiáng)制性讓碎石從排渣孔進(jìn)入排渣系統(tǒng)。傘型部分與碎渣接觸面呈一定斜度，更有利于碎渣的導(dǎo)向，使碎渣更順暢的進(jìn)入到短鉆桿內(nèi)，進(jìn)行排渣。進(jìn)氣孔的進(jìn)氣量必須足夠大以便給大直徑潛孔錘供給動力氣源，而氣孔通過內(nèi)外六方頭時，其結(jié)構(gòu)受到限制，為使通氣量足夠大，如圖2所示，進(jìn)氣管I為長圓孔，優(yōu)選設(shè)置四個，圓周分布在短鉆桿內(nèi)。
[0019]如圖3所示，當(dāng)需要正循環(huán)施工時，只要拆除此結(jié)構(gòu)，將正循環(huán)潛孔錘10直接接到鉆桿I上，即鉆桿I的內(nèi)六方接頭與潛孔錘外六方相結(jié)合，安裝上密封圈I 3，通過銷軸I 2固定。工作過程:鉆機(jī)回轉(zhuǎn)裝置帶動鉆桿和潛孔錘回轉(zhuǎn)切削破碎巖土，所切削碎石沿鉆桿與孔壁之間的間隙上升，從孔口溢出。
[0020]如圖4所示，需要反循環(huán)施工時，可將此結(jié)構(gòu)上端連接鉆桿1，下端連接正循環(huán)潛孔錘10。具體安裝過程為:先將密封圈I 3安裝于鉆桿I外六方接頭對應(yīng)的密封槽中，接著將短鉆桿5內(nèi)六方接頭I 4與鉆桿I外六方接頭對接，并使得其上用于安裝銷軸I 2的銷軸孔對齊、安裝有密封圈的軸與對應(yīng)的孔配合完好，接著再將銷軸I 2穿入對應(yīng)的銷軸孔中并固定好。短鉆桿5的下端接到潛孔錘10上時，先將密封圈II 9安裝于短鉆桿5外六方接頭6對應(yīng)的密封槽中，接著將潛孔錘10內(nèi)六方接頭II 8與短鉆桿5外六方接頭對接，并使得其上用于安裝銷軸II 7的銷軸孔對齊、安裝有密封圈的軸與對應(yīng)的孔配合完好。接著再將銷軸II 7穿入對應(yīng)的銷軸孔中并固定好。工作過程:由鉆機(jī)回轉(zhuǎn)裝置帶動鉆桿、正反循環(huán)轉(zhuǎn)換裝置及潛孔錘回轉(zhuǎn)切削破碎巖土，泥漿通過已成孔壁注入孔里短鉆桿5護(hù)筒13上方以護(hù)壁，防止已成孔塌孔。反循環(huán)氣舉氣源與潛孔錘供給氣源沿鉆桿各相應(yīng)孔口注入短鉆桿底部，潛孔錘通過注入的動力氣源切削巖石，所切削巖石經(jīng)破碎后在余氣的作用下通過短鉆桿5排渣孔18進(jìn)入桿中心排渣，在反循環(huán)氣舉氣源的作用下，將所排渣排出孔口。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種正反循環(huán)潛孔錘轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括短鉆桿(5)，設(shè)置在短鉆桿(5)上端的內(nèi)六方接頭I (4)，設(shè)置在短鉆桿(5)下端的外六方接頭(6)，以及供氣管路和排渣系統(tǒng)； 所述供氣管路包括進(jìn)氣管I (12)、過渡腔(17)、進(jìn)氣管II (16);進(jìn)氣管I (12)上端通過過渡腔(17)與內(nèi)六方接頭I (4)連通，進(jìn)氣管I (12)下端通過過渡腔(17)連接曲形進(jìn)氣管II (16)，曲形進(jìn)氣管II (16)連通外六方接頭(6); 所述排渣系統(tǒng)包括排渣孔(18)及排渣管(15)，所述排渣管(15)設(shè)置在短鉆桿(5)內(nèi)，并與內(nèi)六方接頭I (4)連通，短鉆桿(5)下端部開設(shè)有若干排渣孔(18)與排渣管(15)連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正反循環(huán)潛孔錘轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述短鉆桿(5)下端部的排渣孔(18)設(shè)置有8個，交錯排布。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正反循環(huán)潛孔錘轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述短鉆桿(5)內(nèi)設(shè)置有氣舉供給管(11)與內(nèi)六方接頭I (4)連通。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正反循環(huán)潛孔錘轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述短鉆桿(5)下部外周設(shè)置有護(hù)筒(13)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的正反循環(huán)潛孔錘轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述護(hù)筒(13)下設(shè)置有用于集渣的護(hù)罩(14)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的正反循環(huán)潛孔錘轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述護(hù)罩(14)為傘型。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正反循環(huán)潛孔錘轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述進(jìn)氣管I(12)為長圓孔，設(shè)置四個，圓周分布在短鉆桿(5)內(nèi)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種正反循環(huán)潛孔錘轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，包括短鉆桿，設(shè)置在短鉆桿上端的內(nèi)六方接頭Ⅰ，設(shè)置在短鉆桿下端的外六方接頭，以及供氣管路和排渣系統(tǒng)；所述供氣管路包括進(jìn)氣管Ⅰ、過渡腔、進(jìn)氣管Ⅱ；進(jìn)氣管Ⅰ上端通過過渡腔與內(nèi)六方接頭Ⅰ連通，進(jìn)氣管Ⅰ下端通過過渡腔連接曲形進(jìn)氣管Ⅱ，曲形進(jìn)氣管Ⅱ連通外六方接頭；所述排渣系統(tǒng)包括排渣孔及排渣管，所述排渣管設(shè)置在短鉆桿內(nèi)，并與內(nèi)六方接頭Ⅰ連通，短鉆桿下端部開設(shè)有若干排渣孔與排渣管連通。本發(fā)明需要正循環(huán)施工時，可拆除此結(jié)構(gòu)，正循環(huán)潛孔錘直接接到鉆桿上，可進(jìn)行正循環(huán)施工；需要反循環(huán)施工時，可將此結(jié)構(gòu)上端連接鉆桿，下端連接正循環(huán)潛孔錘。
【IPC分類】E21B21/16, E21B17/00
【公開號】CN105041246
【申請?zhí)枴緾N201510088238
【發(fā)明人】范強(qiáng)生, 羅菊, 孫余, 王海靜, 金洲
【申請人】徐州徐工基礎(chǔ)工程機(jī)械有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年2月26日