專利名稱:鉆機(jī)水氣同進(jìn)沖擊系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及一種鉆機(jī)沖擊系統(tǒng),尤其是涉及一種鉆機(jī)水氣同進(jìn)沖擊系統(tǒng)。
技術(shù)背景隨著國(guó)家基礎(chǔ)建設(shè)的不斷發(fā)展,基礎(chǔ)建設(shè)市場(chǎng)一片繁榮,與此同時(shí),公路、鐵路與 水利建設(shè)正逐步實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展,其中隧道與水洞施工是公路、鐵路與水利建設(shè)中重要的 組成部分。在隧道和水洞施工過(guò)程中,經(jīng)常遇到涌水帶、破碎帶、土層帶、崩落帶等,因而容 易產(chǎn)生頂板冒落、涌水等事故,嚴(yán)重影響了人身和設(shè)備安全,阻礙了施工的進(jìn)度?,F(xiàn)如今, 最有效的施工方法是采用超前管棚支護(hù)進(jìn)行施工,實(shí)際施工時(shí)經(jīng)鉆機(jī)鉆孔、插管和注漿后, 漿液與孔內(nèi)巖土層固結(jié),由于內(nèi)存的鋼管混凝土結(jié)構(gòu)及其拱形布局,形成很大的頂拱支撐 效果,且相鄰管孔的漿液在壓力注漿時(shí),相互滲透連接,從而形成了天幕似的管棚結(jié)構(gòu),支 護(hù)著隧道頂板的破碎帶、松散帶、崩落帶等,使其不易冒落或防止地下水的大量涌出等,大 大提高了隧道開(kāi)挖的安全性、減少了回填混凝土的使用量,并且有效提高了施工速度。管棚 鉆機(jī)施工技術(shù)于2003年從國(guó)外引入,并在國(guó)內(nèi)迅速得到發(fā)展。目前,國(guó)內(nèi)管棚鉆機(jī)主要依 賴于進(jìn)口,國(guó)外產(chǎn)品技術(shù)成熟,性能優(yōu)越,但價(jià)格較高,平均價(jià)格在500-650萬(wàn)/臺(tái),其操控 系統(tǒng)復(fù)雜,受隧道環(huán)境變化影響比較大,且對(duì)操作控制人員的要求較高,與我國(guó)的國(guó)情不相 符,因此在國(guó)內(nèi)對(duì)于一種價(jià)格適中、操控簡(jiǎn)單與維修方便的管棚鉆機(jī),還是空白。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足,提供一種鉆 機(jī)水氣同進(jìn)沖擊系統(tǒng),其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、安裝緊湊、控制自如、工作性能穩(wěn)定可靠且控制方 式簡(jiǎn)便、實(shí)現(xiàn)方便、實(shí)用價(jià)值高,能有效解決現(xiàn)有鉆機(jī)所存在的只能單獨(dú)通入水或單獨(dú)通入 氣、施工工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、作業(yè)效率低等多種缺陷和不足。為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種鉆機(jī)水氣同進(jìn)沖擊系 統(tǒng),其特征在于包括與鉆機(jī)的鉆桿內(nèi)部相通且能向鉆桿內(nèi)部提供高壓水和/或高壓氣的 水氣同進(jìn)裝置,所述水氣同進(jìn)裝置包括通過(guò)連接管道與鉆桿內(nèi)部相連通的高壓水源和高壓 氣源,所述高壓水源和高壓氣源與所述鉆桿內(nèi)部間分別連通組成一個(gè)供水管路和一個(gè)供氣 管路,且所述供水管路和供氣管路上分別安裝有液體單向閥和氣體單向閥。還包括三通管,所述高壓水源和高壓氣源分別通過(guò)液體傳輸管道和氣體傳輸管道 與三通管的兩個(gè)連接端口相接,且所述三通管的第三個(gè)連接端口通過(guò)水氣輸送管道與鉆桿 內(nèi)部相連通,所述液體單向閥和氣體單向閥分別安裝在液體傳輸管道和氣體傳輸管道上。所述液體單向閥和氣體單向閥分別對(duì)應(yīng)固定安裝在三通管的兩個(gè)連接端口上,且 液體單向閥、氣體單向閥和三通管組裝為一體。所述高壓氣源為空壓機(jī)。所述高壓水源為水泵,所述水泵的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)且所述液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 與水泵相接。[0009]所述液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括液壓油箱、通過(guò)液壓管道與液壓油箱相接的驅(qū)動(dòng)泵、多路 閥和與多路閥中的電磁換向閥相接且對(duì)所述電磁換向閥的供電回路進(jìn)行通斷控制的控制 裝置,所述驅(qū)動(dòng)泵通過(guò)液壓管道與多路閥相接且多路閥通過(guò)液壓管道與對(duì)水泵進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的 水泵液壓馬達(dá)相接,所述驅(qū)動(dòng)泵通過(guò)多路閥供油至水泵液壓馬達(dá)。還包括泄油匯集塊,所述泄油匯集塊分別通過(guò)液壓管道與多路閥、水泵液壓馬達(dá) 和液壓油箱相接,所述多路閥與液壓油箱間通過(guò)液壓管道相接且二者間所連接的液壓管道 上接有回油冷卻器。所述驅(qū)動(dòng)泵為柱塞泵。所述控制裝置為對(duì)串接在所述電磁換向閥供電回路中的電氣控制設(shè)備進(jìn)行控制 的控制手柄。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理且安裝緊湊,使用效果好。2、工作性能安全可靠,高壓水源采用液壓系統(tǒng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)且控制方式簡(jiǎn)便且控制自 如,同時(shí)水泵的控制方式為控制手柄控制,推動(dòng)控制手柄時(shí),水泵液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng),水池中的 水就會(huì)通過(guò)水過(guò)濾器到水泵,從水泵噴出6MPa的高壓水;而空壓機(jī)是單獨(dú)運(yùn)作的,空壓機(jī) 開(kāi)啟,打開(kāi)氣閥,1.2MPa的高壓氣就會(huì)通過(guò)氣體單向閥通向三通管,然后與高壓水混合經(jīng)過(guò) 水氣輸送管道通向鉆桿從鉆頭噴出。實(shí)踐中,只開(kāi)啟水泵且未打開(kāi)空壓機(jī)氣閥,就只是高 壓水從鉆頭噴出;打開(kāi)空壓機(jī)氣閥,未開(kāi)動(dòng)水泵,就只是高壓氣從鉆頭噴出;兩開(kāi)關(guān)同時(shí)打 開(kāi),就會(huì)噴出高壓水氣。具體而言只扳動(dòng)控制手柄且未打開(kāi)空壓機(jī)的氣閥時(shí),只有高壓水 從鉆頭噴出;打開(kāi)空壓機(jī)的氣閥且未開(kāi)動(dòng)水泵(即未扳動(dòng)控制手柄)時(shí),只有高壓氣從鉆頭 噴出;當(dāng)控制手柄和打開(kāi)空壓機(jī)的氣閥同時(shí)打開(kāi)時(shí),就會(huì)從鉆頭同時(shí)噴出高壓水和高壓氣, 實(shí)現(xiàn)水氣同進(jìn)。3、使用效果好,實(shí)用價(jià)值高,目前在深孔作業(yè)時(shí),由于泥渣多且不容易清理,給鉆 孔帶來(lái)很大的困難,包括增大施工工人勞動(dòng)強(qiáng)度、嚴(yán)重影響工作效率等實(shí)際問(wèn)題,本實(shí)用新 型通過(guò)在現(xiàn)有鉆機(jī)上增設(shè)水氣同進(jìn)系統(tǒng),不僅方便了清孔和快速出渣,減少了環(huán)境污染,而 且改善了工人作業(yè)環(huán)境,具有很大的應(yīng)用推廣價(jià)值。實(shí)際鉆孔過(guò)程中,通入水和氣能夠非常 方便清孔和快速出渣,給鉆進(jìn)速度起到巨大作用。以往的鉆機(jī)只能單獨(dú)通入水或單獨(dú)通入 氣,而本實(shí)用新型可以根據(jù)實(shí)際工況單獨(dú)噴水或噴氣,還能實(shí)現(xiàn)水氣同進(jìn)使得高壓氣和高 壓水經(jīng)過(guò)裝有單向閥的三通管合流后產(chǎn)生的高壓水氣混合物并經(jīng)鉆桿從鉆頭噴出,以便鉆 孔作業(yè)時(shí)快速清孔、排渣,提高鉆進(jìn)效率,并降低粉塵污染。綜上所述,本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、安裝緊湊、控制自如、工作性能穩(wěn)定可靠且 控制方式簡(jiǎn)便、實(shí)現(xiàn)方便、實(shí)用價(jià)值高,能有效解決現(xiàn)有鉆機(jī)所存在的只能單獨(dú)通入水或單 獨(dú)通入氣、施工工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、作業(yè)效率低等多種缺陷和不足。下面通過(guò)附圖和實(shí)施例,對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型的液壓管路原理圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明[0022]1-水泵;2-空壓機(jī);3-液體單向閥;4-氣體單向閥;5-三通管;6-水氣輸送管道;7-鑿巖機(jī);8-鉆桿;9-鉆頭;10-柱塞泵;11-多路閥;12-水泵液壓馬達(dá);13-泄油匯集塊;14-液壓油箱;15-回油冷卻器;16-液體傳輸管道;17-氣體傳輸管道;18-控制裝置;19-鉆架;
具體實(shí)施方式
如圖1、圖2所示,本實(shí)用新型包括與鉆機(jī)的鉆桿8內(nèi)部相通且能向鉆桿8內(nèi)部提 供高壓水和/或高壓氣的水氣同進(jìn)裝置,所述水氣同進(jìn)裝置包括通過(guò)連接管道與鉆桿8內(nèi) 部相連通的高壓水源和高壓氣源,所述高壓水源和高壓氣源與所述鉆桿8內(nèi)部間分別連通 組成一個(gè)供水管路和一個(gè)供氣管路,且所述供水管路和供氣管路上分別安裝有液體單向閥 3和氣體單向閥4。同時(shí),本實(shí)用新型還包括三通管5,所述高壓水源和高壓氣源分別通過(guò)液體傳輸管 道16和氣體傳輸管道17與三通管5的兩個(gè)連接端口相接,且所述三通管5的第三個(gè)連接 端口通過(guò)水氣輸送管道6與鉆桿8內(nèi)部相連通,所述液體單向閥3和氣體單向閥4分別安 裝在液體傳輸管道16和氣體傳輸管道17上。本實(shí)施例中,所述液體單向閥3和氣體單向閥4分別對(duì)應(yīng)固定安裝在三通管5的 兩個(gè)連接端口上,且液體單向閥3、氣體單向閥4和三通管5組裝為一體。所述高壓氣源為 空壓機(jī)2。所述高壓水源為水泵1,所述水泵1的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)且所述液壓驅(qū)動(dòng) 機(jī)構(gòu)與水泵1相接。所述水泵1通過(guò)供水管道與水源相接且所述供水管道上裝有水過(guò)濾器。所述液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括液壓油箱14、通過(guò)液壓管道與液壓油箱14相接的驅(qū)動(dòng)泵、 多路閥11和與多路閥11中的電磁換向閥相接且對(duì)所述電磁換向閥的供電回路進(jìn)行通斷控 制的控制裝置18,所述驅(qū)動(dòng)泵通過(guò)液壓管道與多路閥11相接且多路閥11通過(guò)液壓管道與 對(duì)水泵1進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的水泵液壓馬達(dá)12相接,所述驅(qū)動(dòng)泵通過(guò)多路閥11供油至水泵液壓馬 達(dá)12。同時(shí),本實(shí)用新型還包括泄油匯集塊13,所述泄油匯集塊13分別通過(guò)液壓管道與多 路閥11、水泵液壓馬達(dá)12和液壓油箱14相接,所述多路閥11與液壓油箱14間通過(guò)液壓 管道相接且二者間所連接的液壓管道上接有回油冷卻器15。所述驅(qū)動(dòng)泵為柱塞泵10。所 述控制裝置18為對(duì)串接在所述電磁換向閥供電回路中的電氣控制設(shè)備進(jìn)行控制的控制手 柄,也就是說(shuō),通過(guò)控制手柄對(duì)多路閥11中的電磁換向閥進(jìn)行通電控制。所述控制手柄安 裝于移動(dòng)操作箱上。實(shí)際布設(shè)時(shí),鉆桿8布設(shè)在設(shè)置于鉆機(jī)機(jī)身上的鉆架19且能在鉆架19上前后移 動(dòng),鉆頭9安裝在鉆桿8的前端部,實(shí)際操作過(guò)程中,通過(guò)安裝在鉆桿8后部的鑿巖機(jī)7帶 動(dòng)鉆桿8進(jìn)行正反轉(zhuǎn)等動(dòng)作。本實(shí)用新型的工作過(guò)程是扳上控制手柄后,安裝在鉆機(jī)機(jī)身上的電控控制箱就會(huì)電壓值為24V的電壓信號(hào),此電壓信號(hào)輸向多路閥11上的電磁換向閥并使得所述電磁換 向閥得電,即接通所述電磁換向閥的供電回路;當(dāng)所述電磁換向閥得電后,閥芯移動(dòng),且此 時(shí)壓力油就會(huì)通向水泵液壓馬達(dá)12 ;水泵液壓馬達(dá)12轉(zhuǎn)動(dòng)后,水源(具體為水池中的水)就會(huì)通過(guò)水過(guò)濾器輸送至水泵1,之后便從水泵1噴出6MPa的高壓水,隨后再通過(guò)液體單 向閥3輸送至三通管5。所述空壓機(jī)2是單獨(dú)運(yùn)作的,空壓機(jī)2后開(kāi)啟,打開(kāi)氣體單向閥4, 1. 2MPa的高壓氣就會(huì)通過(guò)氣體單向閥4通向三通管5,然后與高壓水混合后通過(guò)水氣輸送 管道6通向鉆桿8并最終從鉆頭9噴出。只扳動(dòng)控制手柄且未打開(kāi)空壓機(jī)2的氣閥時(shí),只 有高壓水從鉆頭9噴出;打開(kāi)空壓機(jī)2的氣閥且未開(kāi)動(dòng)水泵1 (即未扳動(dòng)控制手柄)時(shí),只 有高壓氣從鉆頭9噴出;當(dāng)控制手柄和打開(kāi)空壓機(jī)2的氣閥同時(shí)打開(kāi)時(shí),就會(huì)從鉆頭9同時(shí) 噴出高壓 和高壓氣,實(shí)現(xiàn)水氣同進(jìn)。 以上所述,僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例,并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制,凡是根 據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化,均仍 屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種鉆機(jī)水氣同進(jìn)沖擊系統(tǒng),其特征在于包括與鉆機(jī)的鉆桿(8)內(nèi)部相通且能向鉆桿(8)內(nèi)部提供高壓水和/或高壓氣的水氣同進(jìn)裝置,所述水氣同進(jìn)裝置包括通過(guò)連接管道與鉆桿(8)內(nèi)部相連通的高壓水源和高壓氣源,所述高壓水源和高壓氣源與所述鉆桿(8)內(nèi)部間分別連通組成一個(gè)供水管路和一個(gè)供氣管路,且所述供水管路和供氣管路上分別安裝有液體單向閥(3)和氣體單向閥(4)。
2.按照權(quán)利要求1所述的鉆機(jī)水氣同進(jìn)沖擊系統(tǒng),其特征在于還包括三通管(5),所 述高壓水源和高壓氣源分別通過(guò)液體傳輸管道(16)和氣體傳輸管道(17)與三通管(5)的 兩個(gè)連接端口相接,且所述三通管(5)的第三個(gè)連接端口通過(guò)水氣輸送管道(6)與鉆桿(8) 內(nèi)部相連通,所述液體單向閥(3)和氣體單向閥(4)分別安裝在液體傳輸管道(16)和氣體 傳輸管道(17)上。
3.按照權(quán)利要求2所述的鉆機(jī)水氣同進(jìn)沖擊系統(tǒng),其特征在于所述液體單向閥(3) 和氣體單向閥(4)分別對(duì)應(yīng)固定安裝在三通管(5)的兩個(gè)連接端口上,且液體單向閥(3)、 氣體單向閥(4)和三通管(5)組裝為一體。
4.按照權(quán)利要求1、2或3所述的鉆機(jī)水氣同進(jìn)沖擊系統(tǒng),其特征在于所述高壓氣源 為空壓機(jī)(2)。
5.按照權(quán)利要求1、2或3所述的鉆機(jī)水氣同進(jìn)沖擊系統(tǒng),其特征在于所述高壓水源 為水泵(1),所述水泵(1)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)且所述液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與水泵(1)相接。
6.按照權(quán)利要求5所述的鉆機(jī)水氣同進(jìn)沖擊系統(tǒng),其特征在于所述液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 包括液壓油箱(14)、通過(guò)液壓管道與液壓油箱(14)相接的驅(qū)動(dòng)泵、多路閥(11)和與多路 閥(11)中的電磁換向閥相接且對(duì)所述電磁換向閥的供電回路進(jìn)行通斷控制的控制裝置 (18),所述驅(qū)動(dòng)泵通過(guò)液壓管道與多路閥(11)相接且多路閥(11)通過(guò)液壓管道與對(duì)水泵 (1)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的水泵液壓馬達(dá)(12)相接,所述驅(qū)動(dòng)泵通過(guò)多路閥(11)供油至水泵液壓馬達(dá) (12)。
7.按照權(quán)利要求6所述的鉆機(jī)水氣同進(jìn)沖擊系統(tǒng),其特征在于還包括泄油匯集塊 (13),所述泄油匯集塊(13)分別通過(guò)液壓管道與多路閥(11)、水泵液壓馬達(dá)(12)和液壓油 箱(14)相接,所述多路閥(11)與液壓油箱(14)間通過(guò)液壓管道相接且二者間所連接的液 壓管道上接有回油冷卻器(15)。
8.按照權(quán)利要求6所述的鉆機(jī)水氣同進(jìn)沖擊系統(tǒng),其特征在于所述驅(qū)動(dòng)泵為柱塞泵 (10)。
9.按照權(quán)利要求6所述的鉆機(jī)水氣同進(jìn)沖擊系統(tǒng),其特征在于所述控制裝置(18)為 對(duì)串接在所述電磁換向閥供電回路中的電氣控制設(shè)備進(jìn)行控制的控制手柄。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種鉆機(jī)水氣同進(jìn)沖擊系統(tǒng),包括與鉆機(jī)的鉆桿內(nèi)部相通且能向鉆桿內(nèi)部提供高壓水和/或高壓氣的水氣同進(jìn)裝置,所述水氣同進(jìn)裝置包括通過(guò)連接管道與鉆桿內(nèi)部相連通的高壓水源和高壓氣源,所述高壓水源和高壓氣源與所述鉆桿內(nèi)部間分別連通組成一個(gè)供水管路和一個(gè)供氣管路,且所述供水管路和供氣管路上分別安裝有液體單向閥和氣體單向閥。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、安裝緊湊、控制自如、工作性能穩(wěn)定可靠且控制方式簡(jiǎn)便、實(shí)現(xiàn)方便、實(shí)用價(jià)值高,能有效解決現(xiàn)有鉆機(jī)所存在的只能單獨(dú)通入水或單獨(dú)通入氣、施工工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、作業(yè)效率低等多種缺陷和不足。
文檔編號(hào)E21B1/00GK201598971SQ201020130490
公開(kāi)日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2010年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月12日
發(fā)明者嚴(yán)斌, 代翠蘭, 卜傳俊, 唐勇, 應(yīng)立軍, 彭彪, 陳淼林, 齊永前 申請(qǐng)人:中鐵一局集團(tuán)有限公司;長(zhǎng)沙悅誠(chéng)機(jī)電科技有限公司