一種沖轉(zhuǎn)一體的液壓潛孔鉆機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種以高壓油(或乳化液)作動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的沖轉(zhuǎn)一體的潛孔鉆機(jī)(鑿巖機(jī))。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的潛孔鉆機(jī)只有沖擊部分(即風(fēng)動(dòng)潛孔沖擊器)潛入鉆孔中鉆鑿巖孔，采用壓氣作動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，空壓機(jī)能耗大，效率低，由地面空心鉆桿輸送壓氣和控制沖擊器回轉(zhuǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種以液壓作動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的沖轉(zhuǎn)一體的潛孔鉆機(jī)，其特征是:沖擊功大，效率高，比風(fēng)動(dòng)降低能耗約三分之二，鉆桿不轉(zhuǎn)，不會(huì)因鉆孔加深鉆桿加長(zhǎng)而增大扭轉(zhuǎn)負(fù)荷。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種沖轉(zhuǎn)一體的液壓潛孔鉆機(jī)，由同心三腔管、分流器(機(jī)頭)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、沖擊機(jī)構(gòu)、機(jī)尾組成，五部件的外殼端部用螺紋緊固連接成一體。所術(shù)同心三腔管由大、中、小三根無(wú)縫鋼管套裝，用撐塊(撐塊預(yù)先焊接在鋼管上)將三管分開并焊點(diǎn)固定，形成一管三腔(中心管腔、中環(huán)形腔、外環(huán)形腔)。三腔管的外管和中心內(nèi)管端部有螺紋，用管接頭可連接另一管加長(zhǎng)(圖9):所述三腔下端設(shè)有分流器(機(jī)頭)，所述分流器置有高壓油孔路、回油孔路、壓風(fēng)孔路，三種孔路上端分別連通三腔管中的高壓油、回油、壓風(fēng)。下端連通回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)外殼上的高壓油孔路、回油孔路、壓風(fēng)孔路。所述分流器下端設(shè)有回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由置于外殼內(nèi)的可回轉(zhuǎn)的輪轂、裝于輪轂槽中有臺(tái)階的可伸縮的四塊葉片及分開工作腔的兩隔離塊和置有配油孔的上、下端蓋組成(回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)也可置于沖擊機(jī)構(gòu)下部)。所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)下部設(shè)有沖擊機(jī)構(gòu)，所述沖擊機(jī)構(gòu)由有進(jìn)油孔路、回油孔路、壓風(fēng)孔路和上、下進(jìn)油孔、回油孔的外缸，套裝在外缸內(nèi)的回轉(zhuǎn)內(nèi)缸、及置于回轉(zhuǎn)內(nèi)缸中的沖擊活塞和上、下密封裝置組成。輪轂有帶花鍵的短軸，用軸套與內(nèi)缸上蓋的花鍵短軸相連，帶動(dòng)內(nèi)缸同步回轉(zhuǎn)，所述內(nèi)缸上、下孔與外缸相對(duì)應(yīng)的上、下進(jìn)油孔、回油孔相通，所述內(nèi)缸下端設(shè)有凸齒與回轉(zhuǎn)套上的凹齒嚙合，所述回轉(zhuǎn)套中心有六角(八角)形內(nèi)孔，置于機(jī)尾內(nèi)的鉆頭尾桿上端套在上述六角形內(nèi)孔中。內(nèi)缸上、下部有增壓緩沖氣墊，機(jī)尾上有小孔和環(huán)形槽，機(jī)尾上的小孔連通壓風(fēng)孔路通過(guò)環(huán)形槽與鉆頭上的中心孔相通。
[0005]液壓潛孔鉆機(jī)由同心三腔管、分流器(機(jī)頭)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、沖擊機(jī)構(gòu)、機(jī)尾組成。
[0006]本實(shí)用新型采用高壓油(或乳化液)作動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，產(chǎn)生回轉(zhuǎn)和沖擊，利用壓風(fēng)助推回油和排粉。分流器將三腔管中的高壓油、回油、壓氣用孔路分開，進(jìn)入其下端，再分流進(jìn)入回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和沖擊機(jī)構(gòu)的外殼孔路中。一部份高壓油經(jīng)上端蓋孔進(jìn)入回轉(zhuǎn)工作腔，帶動(dòng)葉片和輪轂轉(zhuǎn)動(dòng)(圖4)，輪轂下端伸出一帶花鍵的短軸，用有內(nèi)花鍵孔的軸套與內(nèi)缸上蓋的花鍵短軸相連，帶動(dòng)內(nèi)缸同步回轉(zhuǎn)，內(nèi)缸下端部有凸齒與回轉(zhuǎn)套上的凹齒嚙合，通過(guò)回轉(zhuǎn)套六角(或八角)孔帶動(dòng)鉆頭回轉(zhuǎn)。
[0007]沖擊是利用內(nèi)缸回轉(zhuǎn)配流換向，使缸內(nèi)活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0008]沖擊按配流方式可分為前、后腔回(排)油和后腔回(排)油，前腔常壓兩種。
[0009]第一種方式:內(nèi)缸上部和下部均開有四個(gè)孔，上、下孔從俯視看錯(cuò)開45度，與外缸(外殼)相對(duì)應(yīng)的位置開有八個(gè)孔，即每45度有一進(jìn)油孔和一排油孔(圖7)。內(nèi)缸回轉(zhuǎn)時(shí)上、下孔分別輪流接通對(duì)應(yīng)外缸(外殼)上的進(jìn)油孔和排油孔，達(dá)到配流換向之目的，使缸內(nèi)活塞作往復(fù)運(yùn)動(dòng)打擊鉆頭上端。
[0010]第二種方式是:后(上)腔如(圖7)，前(下)腔如(圖8)。內(nèi)缸下部有八個(gè)孔，外缸有二個(gè)進(jìn)油孔。內(nèi)缸回轉(zhuǎn)時(shí)，活塞沖程，返程時(shí)，內(nèi)缸下部均有兩個(gè)孔接通進(jìn)油孔，使前(下)腔保持常壓。由于活塞后(上)腔的受壓面積比前(下)腔受壓面積大3-4倍，壓力也同樣大3-4倍，因此，沖程時(shí)活塞往前運(yùn)動(dòng)，將前(下)腔的油排入進(jìn)油孔路中，并打擊鉆頭。返程時(shí)后(上)腔與回油孔相通卸壓，前(下)腔常壓，使活塞作返程運(yùn)動(dòng)。后種方式結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所具有的有益效果為:本實(shí)用新型是以液壓作動(dòng)力驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生沖擊和回轉(zhuǎn)，整機(jī)潛入鉆孔中。液壓比氣壓高10-20倍，因此，用液壓沖擊力大，扭力矩也大，鉆孔效率高，能耗降低約三分之二。因鉆桿不轉(zhuǎn)動(dòng)，不會(huì)因孔太深、鉆桿加長(zhǎng)而增加負(fù)荷，可實(shí)現(xiàn)更超深孔鉆進(jìn)和水體下勘探鉆孔。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1:為沖轉(zhuǎn)一體液壓潛孔鉆機(jī)整機(jī)縱剖面示意圖
[0013]圖2:為三腔管截面圖(1-1)視圖
[0014]圖3:為分流器下端截面圖(I1-1I)視圖
[0015]圖4:為回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)伸縮式葉片截面圖(II1-1II)視圖
[0016]圖5:為回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)置于沖擊機(jī)構(gòu)下部截面圖(V1-VI)視圖
[0017]圖6:為回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)置于沖擊機(jī)構(gòu)下部縱剖面示意圖
[0018]圖7:為沖擊機(jī)構(gòu)上腔進(jìn)、排油孔截面圖(IV-1V)
[0019]圖8:為沖擊機(jī)構(gòu)下腔保持常壓截面圖(V-V)
[0020]圖9:為三腔管接頭連接示意圖
[0021]圖中:1外管；2中管；3內(nèi)管；4外管逆止套；5外管射流孔；6撐塊；7中管射流孔；8中管逆止套；9壓氣孔路；10回油孔路；11進(jìn)油孔路；12分流器體；13回轉(zhuǎn)器外殼；14上端蓋(配流盤)；15葉片；16輪轂；17下端蓋；18下壓蓋；19充氣膠環(huán)(儲(chǔ)能器)；20內(nèi)花鍵軸套；21定位肖I (螺栓);22定位肖2 ;23隔離塊；24進(jìn)油孔路；25定位肖3 ;26定位肖4 ；27密封片(銅)；28軸承壓蓋；29沖擊器外殼(外缸)；30徑截止推軸承；31內(nèi)缸上蓋；32充氣膠墊；33凸形碟；34內(nèi)缸；35密封套；36密封圈；37上腔；38內(nèi)缸上進(jìn)(回)油孔；39活塞(沖錘)；40內(nèi)缸下進(jìn)(回)油孔；41充氣小膠管；42內(nèi)缸接管；43壓氣孔路；44內(nèi)六角孔回轉(zhuǎn)套；45緩沖膠(氣)墊；46軸承壓蓋；47軸承；48軸承下端蓋；49緩沖氣膠墊；50環(huán)形墊圈；51環(huán)形氣槽；52機(jī)尾外殼；53耐磨套；54鉆頭；55定位肖4 ;56管接頭；
【具體實(shí)施方式】
[0022]本實(shí)用新型實(shí)施例的沖轉(zhuǎn)一體液壓潛孔鉆機(jī)，由同心三腔管、分流器、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、沖擊機(jī)構(gòu)、機(jī)尾組成(圖1)，此五部件的外殼端部依次用螺紋連接緊固于一體。所述的同心三腔管(圖2、圖9)由外管1、中管2、內(nèi)管3套裝，管相互間用撐塊6隔開，形成壓氣腔(外環(huán)形腔)、回油腔(中環(huán)腔)、進(jìn)油腔(內(nèi)管)，外管和中管分別置有壓氣射流孔5、7及逆止膠套4、8，外管和內(nèi)管端部有螺紋；所述的三腔管下端設(shè)有流體分流器12(圖3)，所述分流器分別置有進(jìn)油孔路11、回油孔路10、壓氣孔路9，三種孔路上端分別連通進(jìn)油腔、回油腔及壓氣腔，下端分別與回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)外殼13上進(jìn)油孔路24、回油孔路10、壓氣孔路9相通；所述的分流器下端設(shè)有回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用大扭矩葉片伸縮式液壓馬達(dá)(圖4)。伸縮式葉片回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由置有進(jìn)油孔路24、回油孔路10及壓氣孔路9的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)外殼及固定于外殼內(nèi)壁的兩隔離塊23，裝于外殼內(nèi)有可回轉(zhuǎn)的輪轂16及置于輪轂槽中的根部有臺(tái)階的四塊葉片15，根部臺(tái)階將槽隔成A腔和B腔(圖4)，A腔有孔路C通工作腔，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上、下有端蓋14、17，上端蓋有孔KpK2 (位置似隔離塊處虛線圓)通高壓油連通回轉(zhuǎn)工作腔，使葉片、輪轂回轉(zhuǎn)。上端蓋另有兩弧形小孔K3、K4可通B腔上口，下端蓋有弧形小孔K 5、K6,可通B腔下口并回油。
[0023]高壓油經(jīng)K孔(圖3)和上端蓋進(jìn)油孔Kp K2進(jìn)入回轉(zhuǎn)工作腔，葉片1、3的C孔及A腔充油，使葉片伸出，與此同時(shí)B腔下端口與回油小孔1(5、1(6連通排出B腔油(圖1)，當(dāng)葉片2、4轉(zhuǎn)到隔離塊位置時(shí)，接通回油孔使工作腔卸壓，A腔也卸壓，與此同時(shí)，B腔上口與上端蓋的弧形小孔K3、K4連通，B腔進(jìn)油升壓將葉片2、4壓下入槽中，使葉片2、4順利通過(guò)隔離塊進(jìn)入下一工作腔后，葉片2、4的A腔升壓，B腔下口回油，葉片伸出回轉(zhuǎn)，其他兩葉片1、3依此循環(huán)。
[0024]回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可置于沖擊機(jī)構(gòu)上(后)部(圖1)，需與內(nèi)缸回轉(zhuǎn)式?jīng)_擊機(jī)構(gòu)配套使用；回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)也可置于沖擊機(jī)構(gòu)下(前)部(圖5)(圖6)，相當(dāng)于現(xiàn)有液壓鑿巖機(jī)的齒輪位置。
[0025]圖6:回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)置于沖擊機(jī)構(gòu)下部縱剖面示意圖
[0026]圖中:
[0027]9、壓風(fēng)孔路；10、回油孔路；24、進(jìn)油孔路；29、沖擊機(jī)構(gòu)外殼(外缸)；34、沖擊機(jī)構(gòu)內(nèi)缸；44、六角孔回轉(zhuǎn)套；45、緩沖氣墊；46、氣墊壓蓋；47、軸承；48、軸承