專(zhuān)利名稱(chēng)：液壓球形沖擊鉆巖機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種入巖沖錘沖孔鉆巖機(jī)，特別是一種鉆頭為球形的液壓球形沖擊鉆巖機(jī)。
現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)有的鉆巖機(jī)一般是靠沖擊錘的自身重力及有限距離的沖擊力沖擊成孔。雖然沖擊錘的自身重力能產(chǎn)生很大的沖擊能量，但由于樁底泥漿的阻力作用，造成沖擊能量到達(dá)樁底巖面時(shí)已經(jīng)損耗了大部分，特別是入巖深度較深時(shí)損耗更大，所以鉆孔的難度更大?，F(xiàn)有鉆巖機(jī)入巖時(shí)間越長(zhǎng)，功率消耗增長(zhǎng)越快，遇到斜面巖石容易造成偏位。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種入巖速度快，功耗小，遇到斜面巖石不偏位且鉆桿無(wú)需轉(zhuǎn)動(dòng)的液壓球形沖擊鉆巖機(jī)。
一種液壓球形沖擊鉆巖機(jī)，包括動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及鉆桿；所述鉆桿端部設(shè)有一殼體，殼體的端部設(shè)置一不產(chǎn)生硬磨的球形鉆頭機(jī)構(gòu)，殼體內(nèi)部安裝一帶動(dòng)球形鉆頭機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力裝置及對(duì)球形鉆頭機(jī)構(gòu)產(chǎn)生沖擊力的沖擊裝置。
所述球形鉆頭機(jī)構(gòu)包括由動(dòng)力裝置帶動(dòng)的傳動(dòng)軸及軸套于傳動(dòng)軸端部可轉(zhuǎn)動(dòng)的球形轉(zhuǎn)輪。所述球形鉆頭機(jī)構(gòu)也可以是包括由動(dòng)力裝置帶動(dòng)的傳動(dòng)軸、與傳動(dòng)軸連接的水平軸及軸接于水平軸兩端的球形轉(zhuǎn)輪；該傳動(dòng)軸通過(guò)水平軸帶動(dòng)球形轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。
所述球形轉(zhuǎn)輪表面設(shè)有硬質(zhì)合金顆粒；所述水平軸外套一硬質(zhì)金屬圓柱體且其下表面設(shè)有硬質(zhì)合金顆粒。
所述動(dòng)力裝置是由齒輪組及帶動(dòng)齒輪組轉(zhuǎn)動(dòng)的馬達(dá)組成的變速箱；所述齒輪組帶動(dòng)傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。所述馬達(dá)為四個(gè)液壓馬達(dá)。
所述沖擊裝置由沖擊錘及帶動(dòng)沖擊錘上下運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生沖擊力的偏心輪構(gòu)成，所述沖擊錘偏心固接于偏心輪上。所述偏心輪由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。
所述沖擊錘由固接于偏心輪上的錘塞及套接于錘塞外面的錘缸構(gòu)成。所述沖擊錘與傳動(dòng)軸連接并對(duì)其產(chǎn)生沖擊作用。
本實(shí)用新型改變傳統(tǒng)的鉆頭形式，采用球形鉆頭，遇到斜面巖石鉆頭不產(chǎn)生偏位且鉆頭的磨損損耗一致；而且采用沖擊裝置沖擊球形鉆頭加快入巖速凍，且利用傳動(dòng)裝置帶動(dòng)球形鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)無(wú)需鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)。因此本實(shí)用新型入巖速度快，功率損耗減少、降低樁機(jī)成本。


圖1是本實(shí)用新型殼體內(nèi)部及球形鉆頭機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是球形鉆頭機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型包括動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及鉆桿20，鉆桿20的端部設(shè)有一殼體23，該殼體23的下方設(shè)有不會(huì)產(chǎn)生硬磨的球形鉆頭機(jī)構(gòu)，殼體23內(nèi)部設(shè)有帶動(dòng)球形鉆頭機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力裝置及對(duì)球形鉆頭機(jī)構(gòu)產(chǎn)生沖擊力的沖擊裝置。
如圖2，球形鉆頭機(jī)構(gòu)由傳動(dòng)軸1、水平軸2及軸接于水平軸2兩端的球形轉(zhuǎn)輪6組成。水平軸2通過(guò)螺絲固定連接于傳動(dòng)軸1的端部。球形轉(zhuǎn)輪6軸接于水平軸2的左右兩端，且水平軸2橫穿球形轉(zhuǎn)輪6中部；球形轉(zhuǎn)輪6的外表面鑲滿硬質(zhì)合金顆粒5。傳動(dòng)軸1通過(guò)水平軸2帶動(dòng)球形轉(zhuǎn)輪6轉(zhuǎn)動(dòng)。根據(jù)實(shí)際的需要，球形鉆頭也可以由傳動(dòng)軸1及軸套于傳動(dòng)軸端部可轉(zhuǎn)動(dòng)的球形轉(zhuǎn)輪6構(gòu)成。水平軸2的中部外套一硬質(zhì)金屬圓柱體3，該圓柱體3的下表面設(shè)有硬質(zhì)合金顆粒4。球形鉆頭機(jī)構(gòu)的成孔形狀近似倒錐體，且灌注混凝土底部不會(huì)有沉渣。
如圖1所示，沖擊裝置由沖擊錘、帶動(dòng)沖擊錘上下運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生沖擊力的偏心輪16及驅(qū)動(dòng)偏心輪16轉(zhuǎn)動(dòng)的液壓馬達(dá)27。傳動(dòng)軸1貫穿變速箱8并與沖擊錘接觸于最低點(diǎn)處且其頂部設(shè)置錘墊10，錘墊10與變速箱8之間安裝一彈簧9，用以減少?zèng)_擊錘沖擊傳動(dòng)軸時(shí)的震動(dòng)。沖擊錘由錘塞13及套接于錘塞13外面的錘缸12構(gòu)成。錘塞13與曲軸連桿14固定連接；曲軸連桿14偏心套接于偏心輪16上，使得錘塞13隨偏心輪16的轉(zhuǎn)動(dòng)做偏心轉(zhuǎn)動(dòng)。偏心輪16固接于從動(dòng)軸24，從動(dòng)軸24與從動(dòng)輪25同心固定在支承座18上，且固定點(diǎn)的兩側(cè)分別設(shè)置滾珠軸承座15，支承座18固定于殼體23內(nèi)。主動(dòng)輪26與主動(dòng)軸串接固定于支承座18上，該主動(dòng)軸與液壓馬達(dá)27的轉(zhuǎn)軸水平連接。從動(dòng)輪25與主動(dòng)輪27通過(guò)鉸鏈17連接。啟動(dòng)液壓馬達(dá)27時(shí)，主動(dòng)輪26轉(zhuǎn)動(dòng)并通過(guò)鉸鏈17帶動(dòng)從動(dòng)輪25轉(zhuǎn)動(dòng)；從而驅(qū)動(dòng)從動(dòng)軸24轉(zhuǎn)動(dòng)使得偏心輪16轉(zhuǎn)動(dòng)。偏心輪16轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)曲軸連桿14、錘塞13向上運(yùn)動(dòng)，錘塞13向上運(yùn)動(dòng)的同時(shí)將錘缸12向上提升；當(dāng)曲軸連桿14運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，偏心輪16繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)將驅(qū)動(dòng)錘塞13、錘缸12同時(shí)快速向下沖擊錘墊10；沖擊所產(chǎn)生的能量經(jīng)傳動(dòng)軸1傳到鉆頭。由于偏心輪16的轉(zhuǎn)動(dòng)速度快，沖擊錘對(duì)錘墊的沖擊頻率較大，可達(dá)到破巖的最佳效果。沖擊裝置由內(nèi)殼22與變速箱8密封連接于殼體23內(nèi)，其內(nèi)部充入壓縮氣體以加速泥漿的循環(huán)；成孔所需護(hù)壁泥漿由鉆桿20提供。
動(dòng)力裝置是由齒輪組及帶動(dòng)齒輪組轉(zhuǎn)動(dòng)的四個(gè)液壓馬達(dá)21組成的變速箱8。四個(gè)液壓馬達(dá)21對(duì)稱(chēng)設(shè)置于變速箱8內(nèi)。齒輪組由主動(dòng)輪31、從動(dòng)輪32及傳動(dòng)輪33構(gòu)成；傳動(dòng)軸1連接并穿過(guò)傳動(dòng)輪33。主動(dòng)輪31與液壓馬達(dá)21的轉(zhuǎn)軸垂直連接且轉(zhuǎn)向相同。當(dāng)液壓馬達(dá)21的轉(zhuǎn)軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，主動(dòng)輪31順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)從動(dòng)輪32逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)、傳動(dòng)輪33順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)軸1便帶動(dòng)鉆頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。傳動(dòng)軸1與傳動(dòng)輪33連接處設(shè)有花鍵以保證傳動(dòng)軸1可以產(chǎn)生定量的上下位移。當(dāng)樁徑在1.2m以?xún)?nèi)時(shí)，啟動(dòng)任意兩個(gè)對(duì)角的液壓馬達(dá)；當(dāng)樁徑為1.2m～1.5m時(shí)，啟動(dòng)任意三個(gè)液壓馬達(dá)21；當(dāng)樁徑為1.5m～1.8m時(shí)，四個(gè)液壓馬達(dá)21同時(shí)啟動(dòng)。變速箱8與殼體1密封連接，且變速箱8在傳動(dòng)軸1出口處設(shè)有密封圈7。
動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的總功率為200KW，液壓工作壓力為20Mpa。液壓泵電機(jī)組在陸地上工作，由液壓設(shè)備裝置經(jīng)油管輸送驅(qū)動(dòng)動(dòng)力裝置的四個(gè)液壓馬達(dá)21、沖擊裝置的液壓馬達(dá)27同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)工作。
權(quán)利要求1.一種液壓球形沖擊鉆巖機(jī)，包括動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及鉆桿，其特征在于所述鉆桿端部設(shè)有一殼體；該殼體的端部設(shè)置一不產(chǎn)生硬磨的球形鉆頭機(jī)構(gòu)，殼體內(nèi)部安裝一帶動(dòng)球形鉆頭機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力裝置及對(duì)球形鉆頭機(jī)構(gòu)產(chǎn)生沖擊力的沖擊裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓球形沖擊鉆巖機(jī)，其特征在于所述球形鉆頭機(jī)構(gòu)包括由動(dòng)力裝置帶動(dòng)的傳動(dòng)軸及軸套于傳動(dòng)軸端部可轉(zhuǎn)動(dòng)的球形轉(zhuǎn)輪。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓球形沖擊鉆巖機(jī)，其特征在于所述球形鉆頭機(jī)構(gòu)包括由動(dòng)力裝置帶動(dòng)的傳動(dòng)軸、與傳動(dòng)軸連接的水平軸及軸接于水平軸兩端的球形轉(zhuǎn)輪；該傳動(dòng)軸通過(guò)水平軸帶動(dòng)球形轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的液壓球形沖擊鉆巖機(jī)，其特征在于所述球形轉(zhuǎn)輪表面設(shè)有硬質(zhì)合金顆粒；所述水平軸外套一硬質(zhì)金屬圓柱體且其下表面設(shè)有硬質(zhì)合金顆粒。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的液壓球形沖擊鉆巖機(jī)，其特征在于所述動(dòng)力裝置是由齒輪組及帶動(dòng)齒輪組轉(zhuǎn)動(dòng)的馬達(dá)組成的變速箱；所述齒輪組帶動(dòng)傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液壓球形沖擊鉆巖機(jī)，其特征在于所述馬達(dá)為四個(gè)液壓馬達(dá)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的液壓球形沖擊鉆巖機(jī)，其特征在于所述沖擊裝置由沖擊錘及帶動(dòng)沖擊錘上下運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生沖擊力的偏心輪構(gòu)成，所述沖擊錘偏心固接于偏心輪上。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液壓球形沖擊鉆巖機(jī)，其特征在于所述偏心輪由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液壓球形沖擊鉆巖機(jī)，其特征在于所述沖擊錘由固接于偏心輪上的錘塞及套接于錘塞外面的錘缸構(gòu)成。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液壓球形沖擊鉆巖機(jī)，其特征在于所述沖擊錘與傳動(dòng)軸連接并對(duì)其產(chǎn)生沖擊作用。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種液壓球形沖擊鉆巖機(jī)，旨在提供一種入巖速度快，功耗小，遇到斜面巖石不偏位且鉆桿無(wú)需轉(zhuǎn)動(dòng)的液壓球形沖擊鉆巖機(jī)。它包括動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及鉆桿，該鉆桿端部設(shè)有一殼體；殼體的端部設(shè)置一不產(chǎn)生硬磨的球形鉆頭機(jī)構(gòu)，殼體內(nèi)部安裝一帶動(dòng)球形鉆頭機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力裝置及對(duì)球形鉆頭機(jī)構(gòu)產(chǎn)生沖擊力的沖擊裝置。本實(shí)用新型入巖速度快，功率損耗減少、可降低樁機(jī)成本。
文檔編號(hào)E21B6/04GK2926475SQ20062006067
公開(kāi)日2007年7月25日 申請(qǐng)日期2006年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月22日
發(fā)明者劉國(guó)捷 申請(qǐng)人:劉國(guó)捷