一種旋挖樁機(jī)高壓注水入巖鉆的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種旋挖樁機(jī)高壓注水入巖鉆，包括依次相連的鉆桿、旋轉(zhuǎn)閥、入巖桿、鉆頭，所述旋轉(zhuǎn)閥包括旋轉(zhuǎn)接頭和在套裝在旋轉(zhuǎn)接頭外的閥座，在閥座上設(shè)有進(jìn)水口和高壓水管相連，所述高壓水管與高壓水泵相連，在旋轉(zhuǎn)接頭上設(shè)有與進(jìn)水口相連通的過流通道，所述過流通道與在入巖桿的通孔內(nèi)設(shè)置的高壓輸水管相連通，所述高壓輸水管與在鉆頭內(nèi)設(shè)置的冷卻水通道相連通。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，不僅可以將高壓冷卻水及時的送達(dá)各鉆齒處，使鉆齒及時的得到冷卻降溫，保持其硬度，因此，其使用壽命更長，可靠性更高；且在施工過程中通過高壓水泵源源不斷的提供冷卻水，使本實用新型的鉆掘效率更高、使用壽命更長。
【專利說明】
_種旋挖粧機(jī)局壓注水入巖鉆
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實用新型涉及一種旋挖粧機(jī)的鉆具，尤其涉及一種旋挖粧機(jī)高壓注水入巖鉆。
【背景技術(shù)】
[0002]目前使用的各種型號的旋挖粧機(jī)，在工作過程中一旦遇到巖層，使用各式鉆具穿巖都很困難，菠蘿頭鉆具對單軸抗壓強(qiáng)度達(dá)到10Mpa左右的巖層，6-8小時可鉆巖深度I米左右，旋挖粧機(jī)巖心筒鉆、高強(qiáng)度截齒旋挖斗對于旋挖粧機(jī)扭矩的要求比較高，且效率極低，部分工況下每小時鉆孔深度不到0.3米，必須暫停鉆巖并冷卻，若不冷卻降溫并持續(xù)工作，因鉆槽內(nèi)的石渣和石粉堵塞住鉆槽，使粧孔中的水流不能下行到鉆齒處，因而致使鉆齒干摩擦，溫度急劇升高，最終導(dǎo)致鉆齒快速磨損，因此其鉆巖成本高，且影響穿巖速度?，F(xiàn)有的注水變齒多功能穿巖鉆需要對鉆具配置注水器，其雖然可以較快穿巖，但其在鉆巖的過程中通過設(shè)置在注水器內(nèi)的水對鉆頭實現(xiàn)冷卻，其結(jié)構(gòu)不僅復(fù)雜，且一旦注水器內(nèi)的冷卻水不足，需要將整個注水器提升至洞口進(jìn)行注水，費(fèi)時費(fèi)力，操作麻煩。另外，當(dāng)巖層較硬，挖掘進(jìn)度較慢時，由于注水器的進(jìn)程與鉆具的進(jìn)程相同，導(dǎo)致注水器的活塞桿同樣進(jìn)程較慢，由此造成注水器內(nèi)的水壓不出來，導(dǎo)致冷卻水供應(yīng)不充分，影響鉆齒的使用壽命。
[0003]此外，孔底注水變齒多功能穿巖鉆，因鉆具的自身結(jié)構(gòu)的限制，粧機(jī)操作人員不能有效地控制鉆孔的深度，常會發(fā)生鉆掘過頭損壞鉆具的情況，甚至導(dǎo)致生產(chǎn)安全事故的發(fā)生。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、鉆巖速率高和使用壽命長的旋挖粧機(jī)高壓注水入巖鉆。
[0005]本實用新型所采用的技術(shù)方案為:一種旋挖粧機(jī)高壓注水入巖鉆，包括依次相連的鉆桿、旋轉(zhuǎn)閥、入巖桿、鉆頭，所述旋轉(zhuǎn)閥包括旋轉(zhuǎn)接頭和在套裝在旋轉(zhuǎn)接頭外的閥座，其特征在于:在閥座上設(shè)有進(jìn)水口和高壓水管相連，所述高壓水管與高壓水栗相連，在旋轉(zhuǎn)接頭上設(shè)有與進(jìn)水口相連通的過流通道，所述過流通道與在入巖桿的通孔內(nèi)設(shè)置的高壓輸水管相連通，所述高壓輸水管與在鉆頭內(nèi)設(shè)置的冷卻水通道相連通，在閥座外周設(shè)有外護(hù)筒，所述閥座通過軸向滑移機(jī)構(gòu)與外護(hù)筒滑移連接。
[0006]按上述技術(shù)方案，所述旋轉(zhuǎn)接頭的兩端分別通過四方頭連接機(jī)構(gòu)與鉆桿和入巖桿相連。
[0007]按上述技術(shù)方案，所述四方頭連接機(jī)構(gòu)包括四方插頭、連接座，在連接座上設(shè)有四方插孔，所述四方插頭插裝在四方插孔內(nèi)，在連接座的四方插孔與四方插頭的結(jié)合部開設(shè)有徑向的定位穿接孔，在定位穿接孔中固定有緊固連接件，所述連接座與四方插頭還通過軸向設(shè)置的緊固件連接。
[0008]按上述技術(shù)方案，在入巖桿上安設(shè)有限位件，用于對截齒鉆頭鉆掘深度的限位，所述限位件的外尺寸大于鉆頭的外徑。
[0009]按上述技術(shù)方案，所述限位件為外錐面朝下上大下小的錐形限位盤。
[0010]按上述技術(shù)方案，所述鉆頭為截齒鉆頭，其包括截齒安裝套、截齒安裝座和在截齒安裝座上安設(shè)的截齒，在截齒安裝套內(nèi)設(shè)有四方錐形孔，所述截齒安裝座的上端為四方錐形頭，所述四方錐形頭與四方錐形孔相配合。
[0011]按上述技術(shù)方案，在閥座的下端上沿周向固定設(shè)有彈性支撐架，所述彈性支撐架包括徑向設(shè)置的彈性支桿，在彈性支桿的前端設(shè)有球形端頭，所述球形端頭與外護(hù)筒內(nèi)壁相配置。
[0012]按上述技術(shù)方案，所述閥座的兩端分別通過軸承與旋轉(zhuǎn)接頭相配置，所述軸承為石墨合金自潤滑式軸承。
[0013]按上述技術(shù)方案，在軸承與端蓋之間安設(shè)有密封調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
[0014]按上述技術(shù)方案，所述密封調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括依次設(shè)置的壓板、第一密封圈、第二密封圈，所述第一密封圈縱截面為方形密封圈，第二密封圈縱截面為圓形，端蓋通過緊固件及壓板將第一密封圈和第二密封圈壓裝在軸承端面上。
[0015]按上述技術(shù)方案，所述軸向滑移機(jī)構(gòu)包括在外護(hù)筒上設(shè)置的軸向滑槽和在閥座外周設(shè)置的徑向滑移支架，所述滑移支架與軸向滑槽相配置。
[0016]按上述技術(shù)方案，所述外護(hù)筒為雙層空心式外護(hù)筒，在外護(hù)筒的下端周向設(shè)有鋸齒狀止轉(zhuǎn)齒。
[0017]本實用新型所取得的有益效果為:
[0018]1、本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便，不僅可以將高壓冷卻水及時的送達(dá)鉆頭的各鉆齒處，使鉆齒及時的得到冷卻降溫，保持其硬度，因此，其使用壽命更長，可靠性更高;且在施工過程中通過高壓水栗源源不斷的提供冷卻水，保證各鉆齒得到持續(xù)的冷卻，使本實用新型的鉆掘效率更高；
[0019]2、通過四方頭連接機(jī)構(gòu)連接，充分的傳遞了旋轉(zhuǎn)粧機(jī)提供的扭矩的同時也大大的提高了連接的強(qiáng)度，即使粧孔內(nèi)發(fā)生塌方，旋挖粧機(jī)也能安全及時的把鉆具提出洞外，防止丟鉆情況的發(fā)生，提尚了其連接的可靠性；
[0020]3、通過設(shè)置限位件，當(dāng)鉆孔深度達(dá)到一定行程后，入巖錐形限位板會支撐在鉆孔洞口，從而給旋挖粧機(jī)鉆桿一個很大的反作用力，旋挖粧機(jī)操作人員就會及時的得到行程到位的信號，及時的提升鉆桿，從而有效的保護(hù)截齒鉆頭不被損壞；
[0021]4、截齒安裝套和截齒安裝座通過四方錐形結(jié)構(gòu)相連接，不僅結(jié)合緊密，不會脫落，而且相比以往兩者相焊接的方式，這種結(jié)構(gòu)形式的截齒鉆頭，安裝與拆卸非常簡單，單人便可完成，大大的提尚了施工效率與維修效率；
[0022]5、將外護(hù)筒設(shè)置成雙層空心結(jié)構(gòu)，一方面增加了外護(hù)筒的重量，增加了外護(hù)筒與巖石之間的摩擦力，進(jìn)一步防止了閥座旋轉(zhuǎn)，另一方面可以防止其發(fā)生變形，導(dǎo)致彈性支撐架與外護(hù)筒不接觸，從而引起閥座發(fā)生偏轉(zhuǎn)的可能。
【附圖說明】
[0023]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)圖。
[0024]圖2為本實用新型的俯視圖。
[0025]圖3為本實用新型的施工狀態(tài)示意圖。
[0026]圖4為旋轉(zhuǎn)接頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖5-圖6為上連接座的立體結(jié)構(gòu)圖。
[0028]圖7為連接盤的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖8-圖9為下連接座的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖10為本實用新型中密封調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0031 ]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明。
[0032]如圖1-3所示，本實施例提供了一種旋挖粧機(jī)高壓注水入巖鉆，包括依次相連的鉆桿1、旋轉(zhuǎn)閥、入巖桿7、鉆頭，所述旋轉(zhuǎn)閥包括旋轉(zhuǎn)接頭3和套裝在旋轉(zhuǎn)接頭3外的閥座19，所述旋轉(zhuǎn)接頭3和閥座19的兩端分別安設(shè)有軸承20以及端蓋，并通過端蓋使閥座19與旋轉(zhuǎn)接頭3連為一體，旋轉(zhuǎn)接頭3在鉆桿I的帶動下可以在閥座19內(nèi)旋轉(zhuǎn)，其中，軸承20可以為石墨合金自潤滑式軸承，其潤滑性能好，使用壽命長。在閥座19上設(shè)有進(jìn)水口 21，在旋挖粧機(jī)外配置有發(fā)條式機(jī)械絞盤15、9Mpa高壓水栗16、水箱17，高壓水管13與高壓水栗16的出水口相連，通過發(fā)條式機(jī)械絞盤15輸送，并經(jīng)過旋挖粧機(jī)動力頭14外壁上的導(dǎo)向輪12導(dǎo)向后與進(jìn)水口 21相連。在旋轉(zhuǎn)接頭3上設(shè)有與進(jìn)水口 21相連通的過流通道，所述過流通道包括在旋轉(zhuǎn)接頭3外周設(shè)置的環(huán)形水道22、與環(huán)形水道相連通的徑向水道和與徑向水道相連通的軸向水道，且在旋轉(zhuǎn)接頭3的外周位于環(huán)形水道22的上下方分別設(shè)有動密封圈23。在入巖桿7的中心孔內(nèi)設(shè)有高壓輸水管18，高壓輸水管18的上端與軸向水道相連通，下端與在截齒鉆頭內(nèi)設(shè)置的冷卻水通24道相連通，在高壓輸水管18上設(shè)有止回閥，防止粧孔中的污水回流。在閥座19外周設(shè)有外護(hù)筒11，所述閥座19通過軸向滑移機(jī)構(gòu)與外護(hù)筒11軸向滑移連接，所述軸向滑移機(jī)構(gòu)包括在外護(hù)筒11上設(shè)有軸向?qū)蚧篮驮陂y座19外周設(shè)置的4徑向伸出的滑移支架4，所述滑移支架4的外端頭嵌設(shè)在軸向?qū)蚧纼?nèi)，在向下鉆巖的過程中，所述滑移支架4沿外護(hù)筒11軸向滑移。在閥座19的外壁上沿周向固定設(shè)有彈性支撐架5，所述彈性支撐架5包括徑向設(shè)置的彈性支桿，所述彈性支桿的前端設(shè)置球形端頭，所述球形端頭與外護(hù)筒11內(nèi)壁相配置，用來防止閥座19偏轉(zhuǎn)。
[0033]本實施例中，如圖4至圖9所示，所述旋轉(zhuǎn)接頭3的兩端分別通過四方頭連接機(jī)構(gòu)與鉆桿I和入巖桿7相連。所述四方頭連接機(jī)構(gòu)包括四方插頭25、連接座，在連接座上設(shè)有四方插孔，所述四方插頭25插裝在四方插孔內(nèi)，在連接座與四方插頭的結(jié)合部開設(shè)有徑向的定位穿接孔26，在定位穿接孔26中固定有緊固連接件，緊固連接件可以為銷釘、也可以為螺栓，依據(jù)實際工況而定。其中，設(shè)置在旋轉(zhuǎn)接頭3上端的連接座為上連接座3，在上連接座3的上端設(shè)有方形凸臺，該方形凸臺插裝在方形鉆桿I內(nèi)部，并與方形鉆桿I焊接固定。所述上連接座3與四方插頭還通過軸向螺釘27緊固連接。其中，設(shè)置在旋轉(zhuǎn)接頭3下端的連接座為下連接座6，其上端通過連接盤28與旋轉(zhuǎn)接頭3相連，下端設(shè)有環(huán)形凹槽，所述下連接座6的下端插裝在入巖桿7內(nèi)，并與其焊接固定。通過設(shè)置四方頭連接機(jī)構(gòu)，提高了本實用新型的連接強(qiáng)度，充分的傳遞了旋轉(zhuǎn)粧機(jī)提供的扭矩的同時也大大的提高了連接的強(qiáng)度，即使粧孔內(nèi)發(fā)生塌方，旋挖粧機(jī)也能安全及時的把鉆具提出洞外，防止丟鉆情況的發(fā)生，提高了其連接的可靠性。
[0034]本實施例中，如圖10所示，在軸承20與端蓋之間安設(shè)有密封調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述密封調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括依次設(shè)置的壓板32、第一密封圈31、第二密封圈30，所述第一密封圈31縱截面為方形密封圈，第二密封圈30縱截面為圓形，端蓋通過緊固件及壓板32將第一密封圈31和第二密封圈30壓裝在軸承端面上。由于第一密封圈31和第二密封圈30具有彈性，當(dāng)兩密封圈有磨損時，通過調(diào)節(jié)端蓋上的緊固件，使壓板進(jìn)一步壓縮兩密封圈，從而保證旋轉(zhuǎn)接頭內(nèi)的密封性能。
[0035]本實施例中，為了能有效的控制鉆頭挖掘的深度，防止鉆孔超過限定的深度后損壞，在入巖桿上設(shè)有限位件8，所述限位件8的外尺寸大于鉆頭的外徑。所述限位件8可以為外錐面朝下的上大下小的錐形限位盤。當(dāng)鉆孔深度達(dá)到一定行程后，限位件8會支撐在鉆孔洞口，從而給旋挖粧機(jī)鉆桿一個很大的反作用力，旋挖粧機(jī)操作人員就會及時的得到行程到位的信號，及時的提升鉆桿，從而有效的防止截齒鉆頭被損壞。
[0036]本實施例中，所述鉆頭為截齒鉆頭，其包括截齒安裝套9、截齒安裝座10和在截齒安裝座上安設(shè)有截齒，在截齒安裝套9內(nèi)設(shè)有四方錐形孔，所述截齒安裝座10的上端為四方錐形頭，所述四方錐形頭插裝在四方錐形孔內(nèi)，且這種配合方式在工作加壓后兩者結(jié)合越來越緊，不會脫落。相比以往截齒安裝套與截齒安裝座相焊接的方式，這種結(jié)構(gòu)形式的截齒鉆頭，安裝與拆卸非常簡單，單人便可完成，大大的提高了施工效率與維修效率。
[0037]本實施例中，將所述將外護(hù)筒11設(shè)置成雙層空心結(jié)構(gòu)，一方面增加了外護(hù)筒的重量，增加了外護(hù)筒與巖石之間的摩擦力，進(jìn)一步防止了閥座旋轉(zhuǎn)，另一方面防止其發(fā)生變形，導(dǎo)致彈性支撐架與外護(hù)筒不接觸，從而引起閥座發(fā)生旋轉(zhuǎn)的可能，在雙層空心式外護(hù)筒11的下端周向設(shè)有鋸齒狀的止轉(zhuǎn)齒，以增大外護(hù)筒11與巖石之間的摩擦力。
[0038]施工時，啟動旋挖主機(jī)，旋挖主機(jī)帶動主卷揚(yáng)機(jī)和鉆桿I將本實用新型放入施工孔洞口，旋挖粧機(jī)通過其動力頭加壓并旋轉(zhuǎn)，旋挖鉆機(jī)在鉆巖的過程中，入巖桿7和截齒鉆頭開始向下鉆巖和環(huán)轉(zhuǎn)，同時，工作人員打開高壓水栗開關(guān)，開始向截齒鉆頭供水，冷卻水源源不斷的向截齒處噴射，使各截齒及時得到充分的冷卻降溫。與此同時，由于外護(hù)筒靜止坐落在巖層面上，受其重力(巖面受到的正壓力)與該巖層的摩擦便會產(chǎn)生一種摩擦阻力，該摩擦阻力會通過滑移支架傳遞給閥座19，防止閥座旋轉(zhuǎn)，除此之外，再通過彈性支撐架5的牽止，可進(jìn)一步阻止閥座轉(zhuǎn)動，防止高壓水管纏繞在鉆桿上。當(dāng)本實用新型的穿巖鉆鉆挖到一定深度后，限位件8會支撐在鉆孔洞口，從而給旋挖粧機(jī)鉆桿一個很大的反作用力，旋挖粧機(jī)操作人員就會及時的得到行程到位的信號，及時的提升鉆桿，而后再加裝擴(kuò)孔鉆具進(jìn)行后續(xù)的鉆巖擴(kuò)孔。
【主權(quán)項】
1.一種旋挖粧機(jī)高壓注水入巖鉆，包括依次相連的鉆桿、旋轉(zhuǎn)閥、入巖桿、鉆頭，所述旋轉(zhuǎn)閥包括旋轉(zhuǎn)接頭和在套裝在旋轉(zhuǎn)接頭外的閥座，其特征在于:在閥座上設(shè)有進(jìn)水口和高壓水管相連，所述高壓水管與高壓水栗相連，在旋轉(zhuǎn)接頭上設(shè)有與進(jìn)水口相連通的過流通道，所述過流通道與在入巖桿的通孔內(nèi)設(shè)置的高壓輸水管相連通，所述高壓輸水管與在鉆頭內(nèi)設(shè)置的冷卻水通道相連通，在閥座外周設(shè)有外護(hù)筒，所述閥座通過軸向滑移機(jī)構(gòu)與外護(hù)筒滑移連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋挖粧機(jī)高壓注水入巖鉆，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)接頭的兩端分別通過四方頭連接機(jī)構(gòu)與鉆桿和入巖桿相連。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種旋挖粧機(jī)高壓注水入巖鉆，其特征在于:所述四方頭連接機(jī)構(gòu)包括四方插頭、連接座，在連接座上設(shè)有四方插孔，所述四方插頭插裝在四方插孔內(nèi)，在連接座的四方插孔與四方插頭的結(jié)合部開設(shè)有徑向的定位穿接孔，在定位穿接孔中固定有緊固連接件，所述連接座與四方插頭還通過軸向設(shè)置的緊固件連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種旋挖粧機(jī)高壓注水入巖鉆，其特征在于:在入巖桿上安設(shè)有限位件，用于對截齒鉆頭鉆掘深度的限位，所述限位件的外尺寸大于鉆頭的外徑。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種旋挖粧機(jī)高壓注水入巖鉆，其特征在于:所述限位件為外錐面朝下上大下小的錐形限位盤，所述錐形限位盤固定在入巖桿上。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種旋挖粧機(jī)高壓注水入巖鉆，其特征在于:所述鉆頭為截齒鉆頭，其包括截齒安裝套、截齒安裝座和在截齒安裝座上安設(shè)的截齒，在截齒安裝套內(nèi)設(shè)有四方錐形孔，所述截齒安裝座的上端為四方錐形頭，所述四方錐形頭與四方錐形孔相配合。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種旋挖粧機(jī)高壓注水入巖鉆，其特征在于:在閥座的下端上沿周向固定設(shè)有彈性支撐架，所述彈性支撐架包括徑向設(shè)置的彈性支桿，在彈性支桿的前端設(shè)有球形端頭，所述球形端頭與外護(hù)筒內(nèi)壁相配置。8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種旋挖粧機(jī)高壓注水入巖鉆，其特征在于:所述閥座的兩端分別通過軸承及端蓋與旋轉(zhuǎn)接頭相配置，所述軸承為石墨合金自潤滑式軸承。9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種旋挖粧機(jī)高壓注水入巖鉆，其特征在于:所述軸向滑移機(jī)構(gòu)包括在外護(hù)筒上設(shè)置的軸向滑槽和在閥座外周設(shè)置的徑向伸出的滑移支架，所述滑移支架與軸向滑槽相配置。10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種旋挖粧機(jī)高壓注水入巖鉆，其特征在于:所述外護(hù)筒為雙層空心式外護(hù)筒，在外護(hù)筒的下端周向設(shè)有鋸齒狀止轉(zhuǎn)齒。
【文檔編號】E21B10/43GK205558806SQ201620160728
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年3月2日
【發(fā)明人】李興濤
【申請人】李興濤