專利名稱：鉆孔裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鉆孔裝置。更特別地，本發(fā)明涉及一種用于在巖層上鉆孔的液壓 “孔內(nèi)”(DTH)沖擊鉆孔裝置。背景領(lǐng)域傳統(tǒng)地，鉆孔進入和通過高強度的巖石是通過沖擊鉆孔系統(tǒng)最經(jīng)濟地執(zhí)行的。這些系統(tǒng)歸為兩類中的一種；或者是沖擊機構(gòu)定位在孔外的系統(tǒng)(頂錘系統(tǒng))，或者是沖擊機構(gòu)定位在孔內(nèi)的系統(tǒng)(DTH系統(tǒng))。釘錘系統(tǒng)需要使用一串沖擊鉆桿以將力傳遞至巖石表面。通過運用一系列桿傳遞沖擊波，尤其用于較大的孔尺寸時，形成了對孔深度和/或鉆孔精確性、以及可靠性問題上的限制。DTH鉆孔通過在孔底部形成沖擊波而解決了與釘錘系統(tǒng)相關(guān)的問題，其中沖擊波直接作用在與巖石接觸的鉆頭上。傳統(tǒng)地，這種DTH系統(tǒng)是氣動的，其使用壓縮空氣以將能量傳遞通過鉆桿至孔中以至底部的沖擊機構(gòu)。與液壓釘錘鉆孔系統(tǒng)相比，尤其在較小孔尺寸和/或深度較淺的情況下，這種鉆孔系統(tǒng)通常是能量效率較低和緩慢的。為了結(jié)合釘錘和DTH鉆孔系統(tǒng)的優(yōu)點，已經(jīng)開發(fā)了水動力DTH系統(tǒng)。然而，這些系統(tǒng)通過使用非潤滑和可能腐蝕性媒介(即水)以將能量傳遞至沖擊機構(gòu)，引致可靠性和經(jīng)濟限制的存在，因而尚未具有廣泛的用途。EP0233038和US509M11公開了油動的DTH鉆孔系統(tǒng)的概念。這兩種公開的鉆孔系統(tǒng)利用了由夾入專用鉆桿側(cè)部的外部液壓軟管饋送的液壓錘。雖然使用油動力錘提高了能效和鉆孔的可靠性，在這些文獻中公開的設(shè)置具有如下的缺點，即當(dāng)錘在操作時，在孔下的外部軟管易于損壞，導(dǎo)致因油損耗和增加的操作成本而產(chǎn)生的非可靠性和降低的效率。 操作效率還受到當(dāng)添加或移除鉆桿時再連接液壓軟管的復(fù)雜性而不利地影響。諸如在US5375670和W096086332中公開的，已知的油動力鉆孔系統(tǒng)油耗的又一原因是在行進進入或離開鉆孔期間耦合和拆離桿，其在壓力下供油至錘、或者接受來自錘的回油。諸如在JP06313391中公開的已知液壓鉆孔系統(tǒng)的又一效率損耗，其是由于在離錘較遠處安裝的水力積聚器處(其水力積聚器在活塞延伸和回縮的循環(huán)期間允許改變的流動需求)，已產(chǎn)生的撞擊能量的減少和/或減少的循環(huán)速度。已知液壓鉆孔系統(tǒng)的又一缺點是，由于錘的單體設(shè)計，導(dǎo)致其系統(tǒng)損壞時，制造和替換的成本昂貴。本發(fā)明的一個目的是，解決了前述問題，或者至少向公眾提供了有助的選擇。根據(jù)僅作為實例給出的隨附說明書，本發(fā)明的其他方面和優(yōu)點將變得明顯。所有參考文獻，包括在說明書中引用的任何專利或?qū)＠暾垼诖艘胱鳛閰⒖肌?未承認任何參考文獻構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。參考文獻的討論陳述了作者宣稱的內(nèi)容，而申請人具有權(quán)利挑戰(zhàn)所引用文獻的精確性和相關(guān)性。將清楚理解的是，雖然本文引用了大量現(xiàn)有技術(shù)公開物；但是該引用并非承認在澳大利亞或在任何其他國家，這些文獻形成本領(lǐng)域公知常識的一部分。已知的是，在各種權(quán)限下，術(shù)語“包括”可以理解為排外性或包括性意義。處于本說明書的目的，而非另外注明，術(shù)語“包括”引港具有包括性意義——即，將認為其指的是不僅包括其直接引用的已列出部件，還包括其他非指明的部件或元件。當(dāng)在涉及方法或程序的一個或多個步驟而使用術(shù)語“包含”或“包括”時，也將使用這一規(guī)則。發(fā)明公開根據(jù)本發(fā)明第一方面，提供了一種鉆孔裝置，包括 液壓驅(qū)動錘，包括Θ活塞，以撞擊鉆頭Θ滑閥，以控制活塞的往復(fù)運動；以及Θ積聚器，用于液壓流體其中 活塞和滑閥的定位基本上與錘的移動軸成一直線；以及 積聚器定位靠近滑閥。出于本說明書的目的，已知的是，術(shù)語“滑閥”指的是與液壓流體流體相通并且用于操作啟動單元的控制閥。優(yōu)選地，鉆孔裝置還包括至少一個鉆桿。優(yōu)選地，該至少一個鉆桿包括Θ第一連接閥，用于將鉆桿連接至錘的連接閥；以及Θ第二連接閥，用于將鉆桿連接至類似鉆桿的第一連接閥或者旋轉(zhuǎn)設(shè)備。優(yōu)選地，第一連接閥和第二連接閥包括定位最接近相應(yīng)閥座的至少一個提升閥 (poppet) ο優(yōu)選地，鉆頭、活塞、滑閥、積聚器和連接閥基本上彼此串聯(lián)。優(yōu)選地，鉆頭、活塞、滑閥、積聚器和連接閥是經(jīng)由定位孔和鎖定銷而彼此連接的模塊單元。優(yōu)選地，鉆桿還包括 壓力管道，用于從外部容器向滑閥提供加壓液壓流體； 回流管道，用于將回流液壓流體從滑閥提供回至外部容器；以及 沖洗管道，用于向鉆頭提供加壓沖洗介質(zhì)(medium)。優(yōu)選地，回流管道是圍繞壓力管道設(shè)置的環(huán)。優(yōu)選地，沖洗管道是圍繞回流管道設(shè)置的環(huán)。優(yōu)選地，沖洗介質(zhì)是空氣。優(yōu)選地，錘還包括外殼，其適于可逆地安裝至錘上。根據(jù)本發(fā)明第二方面，提供了一種使用鉆孔裝置的方法，所述方法包括如下步驟a.由模塊單元組裝液壓動力錘，所述模塊單元包括 鉆頭
活塞 滑閥，以控制活塞的往復(fù)運動；眷積聚器；或者 連接閥b.將至少一個鉆桿連接至連接閥；以及c.將旋轉(zhuǎn)設(shè)備連接至錘遠端的鉆桿的一端，所述旋轉(zhuǎn)設(shè)備將旋轉(zhuǎn)運動傳遞至其至少一個鉆桿和錘。優(yōu)選地，該方法還包括如下步驟d.將錘連接至液壓反饋系統(tǒng)，其適于沿著其軸線線性移動活塞。附圖簡述根據(jù)參考隨附附圖且僅作為實例給出的下列描述，本發(fā)明的其他方面將變得明顯，在附圖中

圖1示出了本發(fā)明的鉆孔裝置的優(yōu)選實施例的橫截面視圖；圖2示出了圖1中所示的實施例的錘的橫截面視圖；圖3示出了圖1中所示的實施例的鉆桿的第一和第二連接閥的橫截面視圖；圖4示出了圖1中所示實施例的兩個相鄰鉆桿的橫截面視圖，其中第一和第二連接閥相連接；圖5示出了圖1中所示實施例的旋轉(zhuǎn)設(shè)備的橫截面視圖；圖6示出了圖1中所示實施例的桿連接閥、積聚器和滑閥，示出了加壓液壓流體至滑閥的流動通路；圖7示出了圖1中所示實施例的桿連接閥、積聚器和滑閥以及錘內(nèi)的其他排水點， 示出了來自滑閥的回流液壓流體的流動通路；圖8示出了圖1中所示實施例的桿連接閥、積聚器、滑閥和活塞外殼，示出了沖洗介質(zhì)至鉆頭的流動通路；圖9示出了圖4中所示實施例的兩個已連接鉆桿的橫截面視圖以及將加壓液壓流體流動通路與回流液壓流體流動通路分隔開的密封的位置；圖10示出了圖4中所示實施例的兩個已連接鉆桿的橫截面視圖以及將回流液壓流體流動通路和沖洗介質(zhì)流動通路分隔開的密封的位置；圖11示出了圖1中所示實施例的錘的橫截面視圖，示出了在錘向下移動期間加壓液壓流體在滑閥和活塞之間的流動通路；圖12示出了圖1中所示實施例的錘的橫截面視圖，示出了在錘向上移動期間加壓液壓流體在滑閥和活塞之間的流動通路；圖13示出了圖1中所示實施例的錘的橫截面視圖，示出了在錘向下移動期間加壓液壓流體在滑閥和活塞之間的反饋流動通路；以及圖14示出了圖1中所示實施例的錘的橫截面視圖，示出了在錘向上移動期間加壓液壓流體在滑閥和活塞之間的反饋流動通路。實施本發(fā)明的最優(yōu)模式現(xiàn)在將參考如圖1至14中所示的一個優(yōu)選實施例描述本發(fā)明。為了清楚起見，鉆孔裝置的各種部件間的流體互連已經(jīng)在附圖中選擇性地示出。
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圖1示出了基本上由箭頭⑴所指示的鉆孔裝置的優(yōu)選實施例的橫截面視圖。鉆孔裝置(1)是用于井下(DTH)鉆孔的液壓油動裝置。該裝置包括一系列專用模塊部件，其彼此串聯(lián)。這樣，裝置⑴具有小體積(low profile)設(shè)計，以提供最小直徑的錘(2)，以允許在受限的空間中方便地操作裝置(1)，并且允許在巖層中鉆出較寬范圍的孔尺寸。鉆孔裝置⑴包括錘⑵、至少一個鉆桿(3、4)以及旋轉(zhuǎn)設(shè)備(5)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到，在旋轉(zhuǎn)設(shè)備(5)和桿連接閥(10)之間無需任何距離的應(yīng)用上，鉆桿(3、4)可以省略。相反地，可以使用任何數(shù)量的鉆桿而根據(jù)特定應(yīng)用的需要而延長裝置(1)的長度。 旋轉(zhuǎn)設(shè)備( 適于連接至馬達和齒輪系統(tǒng)(未示出)，而以已知方式將旋轉(zhuǎn)運動施加至旋轉(zhuǎn)設(shè)備(5)的心軸(spindle) (5A)和錘(2)和鉆桿(3,4) 0鉆孔系統(tǒng)(1)可以由馬達和齒輪系統(tǒng)如箭頭A所示地在兩個方向上(即順時針或逆時針)持續(xù)旋轉(zhuǎn)。圖2示出了鉆孔裝置⑴的DTH錘⑵的橫截面視圖。錘(2)包括鉆頭(6)；活塞 (7)和活塞外殼(7A)，滑閥⑶以及滑閥外殼(8A)，以在液壓流體壓力下偏壓活塞(7)的移動；用于諸如油的液壓流體的積聚器，以及桿連接閥(10)。錘O)的所有部件可以經(jīng)由定位孔穴和連接銷(11)而彼此串聯(lián)。每個部件內(nèi)的各個流動通路，經(jīng)由位于部件接觸面的鉆孔和密封而與相鄰部件的相應(yīng)流動通路鏈接。部件都容納在外部磨損外殼(IA)內(nèi)。錘 (2)的模塊化特性通過允許替換各個部件而不是整個錘O)，而減少了維護成本。已組裝的部件(7至9)經(jīng)由螺紋而在外殼(IA)的任一端而固定在磨損外殼(IA) 內(nèi)，鉆頭組件(6)和桿連接閥(10)螺紋連接入其外殼(IA)中。因而，這些內(nèi)部部件(7至 9)由來自這些相對螺紋的力而保持緊密地接觸錘(2)的任一端。外殼(IA)可以前后翻轉(zhuǎn)， 以向錘( 提供延長的使用壽命，而免受在鉆孔裝置(1)的操作期間與巖屑碰撞而引起對外殼(IA)的損害。鉆頭(6)經(jīng)由來自活塞(7)的碰撞，而在約20mm的最大范圍內(nèi)往復(fù)運動。鉆頭 (6)的頭部(6A)具有扣狀部(6B)，其接觸巖石并且形成切割表面。可以使用不同長度和直徑的范圍內(nèi)的鉆頭，而以已知方式形成適于不同應(yīng)用和巖層的不同孔徑。圖3分別示出了鉆桿(3、4)的各自的第一(17)和第二(18)連接閥的橫截面。每個鉆桿(3、4)具有內(nèi)管結(jié)構(gòu)，以提供從旋轉(zhuǎn)設(shè)備(5)至錘⑵的流體相通(如果數(shù)個鉆桿串聯(lián)連接，那么則經(jīng)由另一鉆桿提供該流體相通)。加壓油流動通路(14)將加壓油運送至錘⑵的滑閥⑶。回流油管線流動通路(15)將回流油從滑閥⑶運送回至旋轉(zhuǎn)設(shè)備(5)。 沖洗介質(zhì)流動通路(1 將通常以加壓空氣形式的沖洗介質(zhì)運送至錘O)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到，可以使用其他形式的加壓沖洗介質(zhì)，而不脫離本發(fā)明的范圍，諸如水或二氧化碳。鉆桿(3)、的長度可以根據(jù)特定應(yīng)用所需的長度而改變至1.8米以上。每個鉆桿(3、4)在其第一和第二端具有第一(17)和第二(18)連接閥。第一連接閥(17)在加壓油流動通路(14)的終點具有彈簧負載提升閥(19)和座(20)，而在回流油流動通路(1 的終點具有彈簧負載母提升閥和座0幻。類似地，連接閥(18)在加壓油流動通路(14)的終點具有彈簧負載提升閥和座(M)，而在回流油流動通路(15) 的終點具有彈簧負載陰提升閥0 和座06)。當(dāng)插入新鉆桿以延伸鉆桿線的長度至孔下時或當(dāng)分解鉆桿(3、4)時連接閥(17、18)分離時，將提升閥(19、21、23和25)定位最接近其相應(yīng)座(20、22、對和沈)，可最小化從鉆桿的油損。隨后的省油是非常顯著的，因為該設(shè)置將油耗限制至僅耦合和解耦之后的螺紋和密封潤滑所需的，顯著地節(jié)省了成本，并且把對環(huán)境的影響減至對絕對最小值。圖4示出了兩個相鄰鉆桿的橫截面視圖，其中鉆桿(4)的第一連接閥(17)連接至鉆桿(3)的第二連接閥(18)。通過將桿的側(cè)翼(4A)上的陽螺紋(未示出)嚙合至位于側(cè)翼(3A)上的陰螺紋(未示出)，并且相對于桿(3)旋轉(zhuǎn)桿(4)直到兩根桿(3、4)的外部側(cè)翼(3A、4A)緊密接觸，而使這些閥集合在一起。一旦這些側(cè)翼(3A、4A)接觸，如下三個離散的流動通路便會被創(chuàng)建提升閥(19)鄰接提升閥使得提升閥(19和2 升起它們各自的座(20和M)，因而將桿(3)的加壓油流動通路(14)連接至桿的相應(yīng)加壓油流動通路(14)。圍繞該加壓油流動通路(14)的凹槽中的密封27防止油徑向地內(nèi)部泄漏至相鄰的回流油流動通路(1 。在圍繞回流油流動通路(1 的凹槽中的另一組密封觀使得回流油流動通路(1 與沖洗介質(zhì)流動通路(1 分離。由輕彈簧將環(huán)提升閥0 和提升閥在相同的方向上、即從桿⑷朝向桿⑶偏壓至它們各自的座06和22)上。對于單向(回流)油流動，從桿C3)流至桿(4)的回流油將以流的最小限制，而使這兩個提升閥提升它們各自的座，因而將桿(3)的回流油流動通路(1 連接至桿(4)的回流油流動通路(1 。兩個桿(3、4)的沖洗介質(zhì)流動通路(1 經(jīng)由位于回流油流動通路(1 和每個桿 (3,4)的側(cè)翼(3A、4A)之間形成的第二環(huán)而彼此連接。圖5示出了旋轉(zhuǎn)設(shè)備( 的特寫橫截面視圖。旋轉(zhuǎn)部分(5A)如箭頭A所示連接至馬達和齒輪系統(tǒng)，其將旋轉(zhuǎn)力矩施加至旋轉(zhuǎn)部分(5A)和已連接的鉆桿(3、4)和錘O)。位于旋轉(zhuǎn)設(shè)備( 的非旋轉(zhuǎn)部分或外殼(5B)上的一系列三個端口，提供沖洗氣體(端口 5C)、 加壓油(端口 5D)和從與已連接鉆桿(3、4)和錘⑵流體相通的旋轉(zhuǎn)部分(5A)接受回流油(端口 5E)。與鉆桿(3)的第一連接閥(17)相同的提升閥設(shè)置(5F)(如上所述)在旋轉(zhuǎn)設(shè)備(5)與鉆桿(4)脫離時防止液壓油損耗。桿連接閥(10)連接在鉆桿(3)的三個同心流動通路之間(中心=加壓油流動通路(14)，第一環(huán)=回流油流動通路(15)，第二環(huán)=沖洗介質(zhì)流動通路(12)，如圖3中最佳所示)。圖6示出了來自桿連接閥(10)的中心的加壓油(來自未示出的鉆桿(3))，并且經(jīng)由積聚器流至滑閥(8)。活塞(7)處于活塞外殼(7A)內(nèi)，并且依次由滑閥(8)而往復(fù)驅(qū)動。 圖11示出了加壓油從滑閥⑶至活塞⑵以用于向下移動活塞(7)的流動通路09)。圖 12示出了來自滑閥(8)的加壓油的流動通路30，用于向上移動活塞(7)。參考圖11和12， 通過滑閥(8)以已知方式在這兩種流動狀況之間交替，實現(xiàn)了活塞(7)的往復(fù)運動。該滑閥(8)振動受控于活塞外殼(7A)內(nèi)的位置感測端口對(31A、31B和32A、32B)，其當(dāng)未受活塞(7)的運動覆蓋時，使用加壓油“反饋”以在相應(yīng)于向下以及向上活塞(7)移動的兩個位置之間移動滑閥(8)。因而，活塞(7)的運動受控在由位置感測端口的定位所設(shè)置的固定沖程長度。圖13和14分別示出了在錘O)的向下和向上移動期間從活塞(7)至滑閥(8)的反饋流動通路(33、34)的位置。圖7示出了經(jīng)由積聚器(9)通過桿連接閥(10)而從滑閥⑶流出并且返回鉆桿 (3)的回流油流動通路(1 的回流油流動通路。這樣，將鉆孔裝置(1)運轉(zhuǎn)期間流至滑閥 (8)的油壓的改變最小化，以提升鉆孔效率和速度。與鉆桿的第一連接閥(18)相同的提升閥設(shè)置(16)在錘(2)與鉆桿(3)(未示出)脫離時防止液壓油損耗。圖8示出了從沖洗介質(zhì)流動通路(1 下至活塞外殼(7A)頂部的沖洗介質(zhì)通路。隨后沖洗介質(zhì)通過活塞 (7)和鉆頭(6)，通過這些部件的縱向通道(13)，并且在鉆頭表面流出而沖洗鉆頭(6)附近
7的巖屑。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到，可以使用流動通路(12、14和15)的其他內(nèi)部設(shè)置，而不脫離本發(fā)明的范圍。在使用中，通過下列方法步驟組裝用于鉆孔的鉆孔裝置⑴ 組裝液壓動力錘(2)，包括Θ鉆頭(6)Θ 活塞(7)Θ滑閥⑶，以控制活塞(7)的往復(fù)運動；Θ積聚器(9)；以及Θ桿連接閥(10)。 將至少一個鉆桿(3、4)連接至桿連接閥(10)； 將旋轉(zhuǎn)設(shè)備(5)連接至錘(2)遠端的至少一個鉆桿(3、4)的一端； 將液壓流體源、液壓流體池和沖洗介質(zhì)源連接至旋轉(zhuǎn)設(shè)備(5)； 將馬達和齒輪系統(tǒng)連接至錘( 遠端的旋轉(zhuǎn)設(shè)備(5)的一端，所述馬達將旋轉(zhuǎn)移動施加至旋轉(zhuǎn)設(shè)備(5)、至少一個鉆桿(3、4)和錘O)；以及 將錘(2)連接至適于沿著其軸線線性移動活塞的液壓反饋系統(tǒng)(31A、31B、32A、 32B、33 和 34)。通過使用液壓反饋系統(tǒng)(31A、31B、32A、32B、33和34)和施加至旋轉(zhuǎn)設(shè)備(5)的端口(5D)的50-200巴(bar)(根據(jù)巖層)的液壓而使得鉆頭(6B)接觸巖石表面，開始鉆孔。 一旦穿刺開始，馬達和齒輪系統(tǒng)(未示出)以50-150RPM(根據(jù)孔尺寸和巖層)旋轉(zhuǎn)整個裝置，而液壓反饋系統(tǒng)(31A、31B、32A、32B、33和34)施加2_20kN(根據(jù)巖層)的進給力，將裝置推進至已鉆的孔中。一旦已經(jīng)到達推進的極限，通過從端口(5D)移除壓力供給，停止鉆孔。如需要進一步推進，可以從上一鉆桿的第二連接閥(18)上旋松旋轉(zhuǎn)設(shè)備(5)，并且添加附加鉆桿。隨后，通過施加與如上所述相同的步驟，重新開始鉆孔。實例 1通過以1米/分鐘的穿刺速度在硬石灰石中鉆直徑為105mm的孔，已經(jīng)試驗了裝置1。證明了可靠的鉆孔，且具有最小的液壓油損耗。實例2在裝置1的標(biāo)準(zhǔn)版本上的測試示出了油耗通常低至每次連接/斷開0. 008升(或者根據(jù)使用而每天15升)。因而，本發(fā)明的優(yōu)選實施例可以具有優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的大量優(yōu)點，其可以包括 通過具有最小油耗的有效油再循環(huán)，而減少運行成本，以提高的燃料效率，并且減少對環(huán)境的影響； 在運行循環(huán)期間，通過加快因應(yīng)油壓的改變的響應(yīng)時間來提高的機械效率，以更快地鉆孔以穿刺巖層； 防止油受到鉆孔碎屑(切割)的故障污染防護； 防止切割受到油的故障污染保護(在礦物采樣應(yīng)用中是重要的)； 通過延長的使用壽命，以及因此減少的維修成本提高的可靠性(此為模塊化設(shè)計以及可逆鉆外殼的結(jié)果)；以及
因模塊化設(shè)計，導(dǎo)致相對低的制造成本。本文已經(jīng)僅以實例描述了本發(fā)明的各方面，并且應(yīng)當(dāng)意識到，可以對其進行修改和添加，而不脫離隨附權(quán)利要求中所限定的范圍。
權(quán)利要求
1.一種鉆孔裝置，包括 液壓驅(qū)動錘，包括Θ活塞，以撞擊鉆頭 Θ滑閥，以控制活塞的往復(fù)運動；以及 Θ積聚器，用于液壓流體其中 活塞和滑閥定位基本上與錘的移動軸成一直線；以及 積聚器定位靠近滑閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的鉆孔裝置，其中鉆孔裝置還包括至少一個鉆桿。
3.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的鉆孔裝置，其中至少一個鉆桿包括 Θ第一連接閥，用于將鉆桿連接至錘的連接閥；以及Θ第二連接閥，用于將鉆桿連接至類似鉆桿的第一連接閥或者旋轉(zhuǎn)設(shè)備。
4.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的鉆孔裝置，第一連接閥和第二連接閥包括定位最接近相應(yīng)閥座的至少一個提升閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項所述的鉆孔裝置，其中鉆頭、活塞、滑閥、積聚器和連接閥基本上彼此串聯(lián)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5中所述的鉆孔裝置，其中鉆頭、活塞、滑閥、積聚器和連接閥是經(jīng)由定位孔和鎖定銷而彼此連接的模塊單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項所述的鉆孔裝置，其中鉆桿還包括 壓力管道，用于從外部容器向滑閥提供加壓液壓流體； 回流管道，用于將回流液壓流體從滑閥提供回至外部容器；以及 沖洗管道，用于向鉆頭提供加壓沖洗介質(zhì)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7中所述的鉆孔裝置，其中回流管道是圍繞壓力管道設(shè)置的環(huán)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8中所述的鉆孔裝置，其中沖洗管道是圍繞回流管道設(shè)置的環(huán)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任意一項所述的鉆孔裝置，其中沖洗介質(zhì)是空氣。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任意一項所述的鉆孔裝置，其中錘還包括外殼，其適于可逆地安裝至錘上。
12.
13.一種使用鉆孔裝置的方法，所述方法包括如下步驟a.由模塊單元組裝液壓動力錘，所述模塊單元包括 鉆頭 活塞 滑閥，以控制活塞的往復(fù)運動； 積聚器；或者 連接閥b.將至少一個鉆桿連接至連接閥；以及c.將旋轉(zhuǎn)設(shè)備連接至錘遠端的鉆桿的一端，所述旋轉(zhuǎn)設(shè)備將旋轉(zhuǎn)運動傳遞至至少一個鉆桿和錘。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的使用鉆孔裝置的方法，其中該方法還包括如下步驟d.將錘連接至液壓反饋系統(tǒng)，其適於沿著其軸線線性移動活塞。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在巖層中鉆孔的液壓“孔內(nèi)”(DTH)沖擊鉆孔裝置。已知的DTH鉆孔裝置在耦合和分離諸如鉆桿的部件期間的液壓流體損耗方面，效率較低；并且機械效率并不是最為理想。本發(fā)明的裝置包括液壓動力錘，其包括活塞，以撞擊鉆頭；滑閥，以控制活塞的往復(fù)運動；以及積聚器，用于液壓流體，其定位最接近滑閥。活塞和滑閥定位基本上與錘的移動軸對齊。
文檔編號E21B4/16GK102216552SQ200980145948
公開日2011年10月12日 申請日期2009年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月17日
發(fā)明者約翰·科索維奇 申請人:Jfk設(shè)備有限公司