專利名稱：鉆具及樁工機(jī)械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械領(lǐng)域，具體而言，涉及一種鉆具，尤其涉及一種帶清渣功能的鉆具鉆具，以及一種包含有該帶清渣功能鉆具的樁工機(jī)械。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)聞速公路、聞速鐵路等基礎(chǔ)設(shè)施的大力建設(shè)，包括鉆機(jī)在內(nèi)的工程機(jī)械得到了快速發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。但是常規(guī)鉆機(jī)鉆進(jìn)方式都是靠剛性的鉆桿傳遞扭矩和提供壓力，由于鉆桿的長(zhǎng)度有限，導(dǎo)致鉆深較大的時(shí)候鉆桿的長(zhǎng)度無(wú)法達(dá)到要求，且碰到大鉆深地層超硬的情況下，鉆機(jī)進(jìn)尺緩慢，長(zhǎng)期處于震動(dòng)狀態(tài)，對(duì)鉆機(jī)的整機(jī)損耗大。并且這樣常規(guī)的取芯方式有一個(gè)缺點(diǎn)，由于取芯切割呈環(huán)形槽的過(guò)程中，鉆齒切掉的鉆渣繼續(xù)留在環(huán)形槽內(nèi)，導(dǎo)致鉆齒接觸原生巖面的面積變小，重復(fù)切割切掉的鉆渣，使得施工效率變低。因此，需要一種新的鉆具，既能夠解決取芯環(huán)切過(guò)程中，切削下來(lái)的鉆渣對(duì)鉆齒的損耗以及減少鉆齒對(duì)原生巖面的切削面積不足的問(wèn)題，從提高鉆具的鉆進(jìn)效率與鉆進(jìn)質(zhì)量，又能夠適應(yīng)更大鉆深和更堅(jiān)硬地層，提高鉆具的鉆進(jìn)效率與鉆進(jìn)質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種新的鉆具，能夠解決取芯環(huán)切過(guò)程中， 切削下來(lái)的鉆渣對(duì)鉆齒的損耗以及減少鉆齒對(duì)原生巖面的切削面積不足的問(wèn)題，提高鉆具的鉆進(jìn)效率與鉆進(jìn)質(zhì)量，還能能夠適應(yīng)更大鉆深和更堅(jiān)硬地層，提高鉆具的鉆進(jìn)效率與鉆進(jìn)質(zhì)量。有鑒于此，本發(fā)明提供了一種鉆具，包括鉆頭、驅(qū)動(dòng)所述鉆頭旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述鉆具還包括清渣機(jī)構(gòu)；所述清渣機(jī)構(gòu)安裝在所述鉆頭內(nèi)，可收集所述鉆頭鉆孔時(shí)產(chǎn)生的碎渣。本發(fā)明提供的該鉆具，因在鉆頭上上設(shè)置了所述清渣機(jī)構(gòu)，可以收集所述鉆頭鉆孔時(shí)產(chǎn)生的鉆渣，提高了所述鉆頭對(duì)原生巖面的切削面積，提高了鉆進(jìn)效率。優(yōu)選地，所述鉆頭為取芯鉆筒，所述取芯鉆筒包括筒體和鉆齒，所述鉆齒設(shè)置在所述筒體的下端面；所述清渣機(jī)構(gòu)包括氣道、吸渣口和儲(chǔ)渣腔；所述氣道設(shè)置在所述筒體的壁內(nèi)，所述氣道的入口與氣管連通，所述氣道經(jīng)所述吸渣口后通入所述儲(chǔ)渣腔；所述吸渣口設(shè)置在所述鉆齒的根部，并與所述氣道連通；所述儲(chǔ)渣腔設(shè)置在所述筒體內(nèi)，并與所述氣道連通。在該技術(shù)方案中，具體是通過(guò)所述氣管向所述氣道內(nèi)送入空氣，并由空氣帶動(dòng)所述吸渣口處的鉆渣順著所述氣道進(jìn)入所述儲(chǔ)渣腔，實(shí)現(xiàn)了對(duì)鉆渣的收集，提高了所述鉆齒對(duì)原生巖面的切削面積，提高了鉆進(jìn)效率。優(yōu)選地，所述氣道的入口通過(guò)筒頂氣體箱與所述氣管連通；所述筒頂氣體箱包括轉(zhuǎn)動(dòng)氣體盤(pán)和固定氣體盤(pán)；所述轉(zhuǎn)動(dòng)氣體盤(pán)和固定氣體盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)配合；所述轉(zhuǎn)動(dòng)氣體盤(pán)固定在所述筒體的頂端；所述固定氣體盤(pán)通過(guò)固定氣體盤(pán)固定架固定在所述鉆具上，所述固定氣體盤(pán)與所述氣管相連通。該技術(shù)方案中，采用與鉆頭一起旋轉(zhuǎn)的氣體盤(pán)與固定在所述鉆具上的固定氣體盤(pán)，來(lái)實(shí)現(xiàn)吸渣氣體的供給，在解決了吸渣氣體供應(yīng)的同時(shí)，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便。優(yōu)選地，所述鉆具還包括懸吊索、配重體、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和支撐機(jī)構(gòu)；所述懸吊索的一端與所述配重體連接，另一端與卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)連接；所述支撐機(jī)構(gòu)可開(kāi)、合地安裝在所述鉆具上，所述支撐機(jī)構(gòu)與所述配重體連接，并可在所述配重體的作用下張開(kāi)將所述鉆具支撐在鉆孔壁上；所述配重體可通過(guò)所述支撐機(jī)構(gòu)給所述鉆頭施加壓力。在該技術(shù)方案中，利用所述懸吊索將所述鉆具吊入所要鉆的孔，解決了現(xiàn)有技術(shù)中鉆桿長(zhǎng)度不能適應(yīng)更大鉆深要求的困難，使所述鉆具能適用于更大的鉆深；由于采用了柔性連接，而非剛性的鉆桿，從而減小了所述鉆頭工作時(shí)帶給所述鉆具其它部件的振動(dòng)，尤其是在面對(duì)超硬巖層的時(shí)候，有效地減少了所述振動(dòng)給所述機(jī)器帶來(lái)的損害，延長(zhǎng)了所述帶清渣功能的的使用壽命，降低了成本；而且所述鉆具安裝便利，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。優(yōu)選地，所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括液壓馬達(dá)，所述液壓馬達(dá)安裝在馬達(dá)護(hù)筒內(nèi)，所述液壓馬達(dá)通過(guò)油管與液壓系統(tǒng)相連接，所述液壓馬達(dá)的輸出軸驅(qū)動(dòng)所述鉆頭旋轉(zhuǎn)。在該技術(shù)方案中，將所述液壓馬達(dá)裝在所述馬達(dá)護(hù)筒內(nèi)，可以保護(hù)所述液壓馬達(dá)不受損壞。優(yōu)選地，所述馬達(dá)護(hù)筒可滑動(dòng)地安裝在所述配重體的中心孔內(nèi)，在所述馬達(dá)護(hù)筒的外壁面上設(shè)置有馬達(dá)護(hù)筒卡盤(pán)，在所述中心孔內(nèi)壁面的下端徑向設(shè)置有配重卡盤(pán)，所述馬達(dá)護(hù)筒卡盤(pán)和所述配重卡盤(pán)可相互卡合。在該技術(shù)方案中，設(shè)置所述配重卡盤(pán)和所述馬達(dá)護(hù)筒卡盤(pán)，使兩個(gè)卡盤(pán)之間能夠相互卡合，且馬達(dá)護(hù)筒可在配重體的中心孔中滑動(dòng)，該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙，可以充分利用配重體的重量來(lái)給鉆頭加壓，同時(shí)在提升所述鉆具時(shí)方便取出，使所述馬達(dá)護(hù)筒不會(huì)脫出所述中心孔提高了所述鉆具的安全性和可靠性。優(yōu)選地，所述支撐機(jī)構(gòu)包括第一連桿、第二連桿和支撐板；所述第一連桿一端鉸接在所述配重體上，另一端與所述支撐板相鉸接；所述第二連桿一端鉸接在所述馬達(dá)護(hù)筒上， 另一端與所述支撐板相鉸接。在該技術(shù)方案中，采用鉸接的連接方式，使所述支撐機(jī)構(gòu)可以打開(kāi)和合上，當(dāng)所述鉆頭抵達(dá)孔底時(shí)，所述配重體可繼續(xù)向下滑動(dòng)，從而打開(kāi)所述支撐機(jī)構(gòu)，所述支撐板可撐住所鉆孔的孔壁，從而防止所述配重體和所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)隨著所述鉆頭旋轉(zhuǎn)；當(dāng)所述鉆具工作完成之后，提鉆時(shí)，所述配重體先向上移動(dòng)，然后帶動(dòng)所述支撐機(jī)構(gòu)合上，直至所述馬達(dá)護(hù)筒卡盤(pán)和所述配重卡盤(pán)相互卡合，然后帶動(dòng)整個(gè)所述鉆具向上移動(dòng)。優(yōu)選地，所述支撐板的外表面為設(shè)置有多個(gè)凸起的粗糙表面。在該技術(shù)方案中，在所述支撐板的外表面上為設(shè)置多個(gè)凸起的粗糙表面，可以增大所述支撐板與所述孔壁的摩擦力，從而對(duì)所述支撐機(jī)構(gòu)的位置進(jìn)行更可靠的固定。優(yōu)選地，所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，還包括減速機(jī)，所述減速機(jī)安裝在所述液壓馬達(dá)和所述鉆頭之間。在該技術(shù)方案中，采用了所述減速機(jī)對(duì)所述鉆頭進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，可以將所述液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速減至所述鉆頭工作需要的轉(zhuǎn)速，而且所述減速機(jī)可以增大轉(zhuǎn)矩，提高所述鉆具的工作效率。
綜上所述，通過(guò)本發(fā)明的技術(shù)方案，因在鉆具上設(shè)置了清渣機(jī)構(gòu)，可以收集鉆頭鉆孔時(shí)產(chǎn)生的鉆渣，提高了鉆頭對(duì)原生巖面的切削面積，提高了鉆進(jìn)效率；利用懸吊索將鉆具吊入所要鉆的孔，解決了現(xiàn)有技術(shù)中鉆桿長(zhǎng)度不鉆深的困難，使鉆具能適用于更大的鉆深； 由于采用了柔性連接，而非剛性的鉆桿，從而減小了鉆頭工作時(shí)帶給機(jī)器其它部件的振動(dòng)， 尤其是在面對(duì)超硬巖層的時(shí)候，有效地減少了振動(dòng)給機(jī)器帶來(lái)的損害，延長(zhǎng)了機(jī)器的使用壽命，降低了成本，實(shí)現(xiàn)了適應(yīng)更大鉆深和更堅(jiān)硬地層鉆孔的需要，提高了鉆具的鉆進(jìn)效率與鉆進(jìn)質(zhì)量；而且該種鉆具安裝便利，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。本發(fā)明還提供了一種樁工機(jī)械，包括卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)、連續(xù)墻機(jī)架、行走底盤(pán)和鉆具，所示鉆具為上述任一技術(shù)方案所述的鉆具，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)安裝在連續(xù)墻機(jī)架上；所述連續(xù)墻機(jī)架安裝在行走底盤(pán)上；所述卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)與所述鉆具連接。在該技術(shù)方案中，一方面，因在鉆具上設(shè)置了清渣機(jī)構(gòu)，可以收集鉆頭鉆孔時(shí)產(chǎn)生的鉆渣，提高了鉆頭對(duì)原生巖面的切削面積，提高了鉆進(jìn)效率；另一方面，能夠有效的利用所述連續(xù)墻機(jī)架的雙卷?yè)P(yáng)或多卷?yè)P(yáng)同步技術(shù)，實(shí)現(xiàn)所述鉆具的懸吊索和導(dǎo)管的同步下放、可加大鉆深，同時(shí)利用連續(xù)墻的柔性連接， 減少鉆進(jìn)過(guò)程中的振動(dòng)給機(jī)器帶來(lái)的傷害。


圖I是根據(jù)本發(fā)明所述鉆具一實(shí)施例的立體示意圖；圖2是圖I所示鉆具的主視示意圖；圖3是圖I所示鉆具的剖視示意圖；圖4是圖I所示鉆具隱藏外側(cè)筒體后內(nèi)部氣體流向示意圖；圖5是本發(fā)明所述樁工機(jī)械一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來(lái)實(shí)施，因此，本發(fā)明并不限于下面公開(kāi)的具體實(shí)施例的限制。圖I是根據(jù)本發(fā)明所述鉆具一實(shí)施例的立體示意圖；圖2是圖I所示鉆具的主視示意圖；圖3是圖I所示鉆具的剖視示意圖；圖4是圖I所示鉆具隱藏外側(cè)筒體后內(nèi)部的氣體流向示意圖。如圖I至圖3所示，本發(fā)明提供了一種鉆具，包括鉆頭4、驅(qū)動(dòng)所述鉆頭旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3，其特征在于，所述鉆具10還包括清渣機(jī)構(gòu)6 ;所述清渣機(jī)構(gòu)6安裝在所述鉆頭4 內(nèi)，可收集所述鉆頭4鉆孔時(shí)產(chǎn)生的碎渣。本發(fā)明提供的該鉆具，因在鉆頭4上上設(shè)置了所述清渣機(jī)構(gòu)6，可以收集所述鉆頭 4鉆孔時(shí)產(chǎn)生的鉆渣，提高了所述鉆頭4對(duì)原生巖面的切削面積，提高了鉆進(jìn)效率4。優(yōu)選地，所述鉆頭4為取芯鉆筒，所述取芯鉆筒包括筒體41和鉆齒42，所述鉆齒 42設(shè)置在所述筒體41的下端面；所述清渣機(jī)構(gòu)6包括氣道61、吸渣口 62和儲(chǔ)渣腔63 ;所述氣道61設(shè)置在所述筒體41的壁內(nèi)，所述氣道61的入口與氣管61連通，所述氣道61經(jīng)所述吸渣口 62后通入所述儲(chǔ)渣腔63 ;所述吸渣口 63設(shè)置在所述鉆齒42的根部，并與所述氣道61連通；所述儲(chǔ)渣腔63設(shè)置在所述筒體41內(nèi)，并與所述氣道61連通。在該技術(shù)方案中，具體是通過(guò)所述氣管64向所述氣道61內(nèi)送入空氣，并由空氣帶動(dòng)所述吸渣口 62處的鉆渣順著所述氣道61進(jìn)入所述儲(chǔ)渣腔63，實(shí)現(xiàn)了對(duì)鉆渣的收集，提高了所述鉆齒42對(duì)原生巖面的切削面積，提高了鉆進(jìn)效率。優(yōu)選地，所述氣道61的入口通過(guò)筒頂氣體箱65與所述氣管64連通；所述筒頂氣體箱65包括轉(zhuǎn)動(dòng)氣體盤(pán)651和固定氣體盤(pán)652 ;所述轉(zhuǎn)動(dòng)氣體盤(pán)651和固定氣體盤(pán)652轉(zhuǎn)動(dòng)配合；所述轉(zhuǎn)動(dòng)氣體盤(pán)651固定在所述筒體41的頂端；所述固定氣體盤(pán)652通過(guò)固定氣體盤(pán)固定架653固定在所述鉆具10上，所述固定氣體盤(pán)652與所述氣管64相連通。該技術(shù)方案中，采用與鉆頭4 一起旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)氣體盤(pán)651與固定在所述鉆具上的固定氣體盤(pán)652，相互轉(zhuǎn)動(dòng)密封來(lái)實(shí)現(xiàn)吸渣氣體的供給，在解決了吸渣氣體密封供應(yīng)的同時(shí)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的鉆具，在隱藏外側(cè)筒體41的情況下，內(nèi)部的氣體流向，圖中箭頭為氣體的流動(dòng)方向。如圖4所示，在該技術(shù)方案中，可以通過(guò)所述氣管 64向所述氣道61內(nèi)送入空氣，并由空氣帶動(dòng)所述吸渣口 62出的鉆渣順著所述氣道61進(jìn)入所述儲(chǔ)渣腔63，實(shí)現(xiàn)了對(duì)鉆渣的收集，提高了所述鉆齒42對(duì)原生巖面的切削面積，提高了鉆進(jìn)效率。在本實(shí)施例中，優(yōu)選地,所述鉆具10還包括懸吊索I、配重體2和支撐機(jī)構(gòu)5 ;所述懸吊索I的一端與所述配重體2固定連接，另一端纏繞卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)7上；所述支撐機(jī)構(gòu)5可開(kāi)、合地安裝在所述鉆具10上，所述支撐機(jī)構(gòu)5與所述配重體2連接，并可在所述配重體2 的作用下張開(kāi)將所述鉆具10支撐在鉆孔壁上；所述配重體2可通過(guò)所述支撐機(jī)構(gòu)5給所述鉆頭4施加壓力。在該技術(shù)方案中，利用所述懸吊索I將所述鉆具10吊入所要鉆的孔中，解決了現(xiàn)有技術(shù)中鉆桿長(zhǎng)度不足而無(wú)法適應(yīng)更大鉆深的困難，使所述鉆具10能適用于更大的鉆深； 由于采用了柔性連接，而非剛性的鉆桿，從而減小了所述鉆頭4工作時(shí)帶給機(jī)器其它部件的振動(dòng)，尤其是在面對(duì)超硬巖層的時(shí)候，有效地減少了所述振動(dòng)給機(jī)器帶來(lái)的損害，延長(zhǎng)了機(jī)器的使用壽命，降低了成本；而且該鉆具安裝便利，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。其中，所述懸吊索I可以是鋼絲繩，也可以是其它材料的吊索，只要是柔性結(jié)構(gòu)， 而且具有足夠的強(qiáng)度即可，在這里，鋼絲繩的強(qiáng)度一般足夠本發(fā)明所提供的所述鉆具10的使用需要，而且鋼絲繩非常常用、成本不高，所以是一種較優(yōu)的選擇。所述配重體2是作用是為所述鉆具10的工作提供壓力，所以所述配重體2的長(zhǎng)短、直徑、形狀等并無(wú)需限制，包括所述配重體2的重量在內(nèi)，均可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。所述鉆頭可以為取芯鉆筒，所述取芯鉆筒包括筒體41和鉆齒42。所述筒體41的直徑也可以根據(jù)實(shí)際需要做相應(yīng)的調(diào)整。優(yōu)選地，所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括液壓馬達(dá)31，所述液壓馬達(dá)31安裝在馬達(dá)護(hù)筒311內(nèi)， 所述液壓馬達(dá)31通過(guò)油管312與液壓系統(tǒng)相連接，所述液壓馬達(dá)31的輸出軸驅(qū)動(dòng)所述鉆頭4旋轉(zhuǎn)。在該技術(shù)方案中，將所述液壓馬達(dá)31裝在所述馬達(dá)護(hù)筒311內(nèi)，可以保護(hù)所述液壓馬達(dá)31不受損壞。優(yōu)選地，所述馬達(dá)護(hù)筒311安裝在所述配重體2的中心孔21內(nèi)，所述馬達(dá)護(hù)筒311的外壁面可與所述中心孔21的內(nèi)壁面上下滑動(dòng)，在所述馬達(dá)護(hù)筒311的外壁面上設(shè)置有馬達(dá)護(hù)筒卡盤(pán)313，在所述中心孔21內(nèi)壁面的下端徑向設(shè)置有配重卡盤(pán)22，所述馬達(dá)護(hù)筒卡盤(pán)313和所述配重卡盤(pán)22可相互卡合。在該技術(shù)方案中，設(shè)置所述配重卡盤(pán)22和所述馬達(dá)護(hù)筒卡盤(pán)313，使兩個(gè)卡盤(pán)之間能夠相互卡合，且馬達(dá)護(hù)筒311可在配重體2的中心孔21中滑動(dòng)，該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙，可以充分利用配重體2的重量來(lái)給鉆頭4加壓，同時(shí)在提升所述鉆具10時(shí)方便取出，且使所述馬達(dá)護(hù)筒311不會(huì)脫出所述中心孔21，提高了所述鉆具10的安全性和可靠性。優(yōu)選地，所述支撐機(jī)構(gòu)5包括第一連桿51、第二連桿52和支撐板53 ;所述第一連桿51 —端鉸接在所述配重體2上，本實(shí)施例中是鉸接在所述配重體2的下端面上，另一端與所述支撐板53相鉸接；所述第二連桿52 —端鉸接在所述馬達(dá)護(hù)筒311上，本實(shí)施例中是鉸接在馬達(dá)護(hù)筒311的下部，另一端與所述支撐板53相鉸接。在該技術(shù)方案中，采用鉸接的連接方式，使所述支撐機(jī)構(gòu)5可以打開(kāi)和合上，當(dāng)所述鉆頭4抵達(dá)鉆孔底時(shí)，所述配重體2可繼續(xù)向下滑動(dòng)，從而打開(kāi)所述支撐機(jī)構(gòu)5，所述支撐板53可撐住鉆孔的孔壁，從而防止所述配重體2和所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3隨著所述鉆頭4旋轉(zhuǎn)； 當(dāng)所述鉆具10工作完成之后，提鉆時(shí)，所述配重體2先向上移動(dòng)，然后帶動(dòng)所述支撐機(jī)構(gòu)5 合上，直至所述馬達(dá)護(hù)筒卡盤(pán)313和所述配重卡盤(pán)22相互卡合，然后帶動(dòng)整個(gè)所述鉆具10 向上移動(dòng)。其中，所述第一連桿51、所述第二連桿52和所述支撐板53的形狀均無(wú)需限制，只要能符合該技術(shù)方案中的使用需要即可。例如，所述第一連桿51和所述第二連桿52可以是長(zhǎng)方體，也可以是圓柱體等，所述支撐板53的支撐面同樣可以是矩形、圓形等。優(yōu)選地，所述支撐板53的外表面為設(shè)置有多個(gè)凸起的粗糙表面。在該技術(shù)方案中，在所述支撐板53的外表面上為設(shè)置多個(gè)凸起的粗糙表面，可以增大所述支撐板53與所述孔壁的摩擦力，從而對(duì)所述支撐機(jī)構(gòu)5的位置進(jìn)行更可靠的固定。優(yōu)選地，所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3，還包括減速機(jī)32，所述減速機(jī)安裝在所述液壓馬達(dá)31和所述鉆頭4之間。在該技術(shù)方案中，采用了所述減速機(jī)32對(duì)所述鉆頭4進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，可以將所述液壓馬達(dá)31的轉(zhuǎn)速減至所述鉆頭4工作需要的轉(zhuǎn)速。其中，所述減速機(jī)32和所述液壓馬達(dá)31的個(gè)數(shù)并非必須是一個(gè)，以及所述減速機(jī) 32和所述液壓馬達(dá)31的大小、所述減速機(jī)32和所述液壓馬達(dá)31的配合方式等，均可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。圖5是本發(fā)明所述樁工機(jī)械一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。將上述實(shí)施例所述的鉆具應(yīng)用于樁工機(jī)械上即得到本發(fā)明所述的樁工機(jī)械，如圖 3所示，本發(fā)明所提供的樁工機(jī)械的一實(shí)施例，包括卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)7、連續(xù)墻機(jī)架8、行走底盤(pán)9和鉆具，所示鉆具為上述任一實(shí)施例所述的鉆具，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)7安裝在連續(xù)墻機(jī)架8上；所述連續(xù)墻機(jī)架8安裝在行走底盤(pán)9上；所述卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)7與所述鉆具連接。在該技術(shù)方案中， 一方面，因在鉆具上設(shè)置了清渣機(jī)構(gòu)，可以收集鉆頭鉆孔時(shí)產(chǎn)生的鉆渣，提高了鉆頭對(duì)原生巖面的切削面積，提高了鉆進(jìn)效率；另一方面，能夠有效的利用所述連續(xù)墻機(jī)架的雙卷?yè)P(yáng)或多卷?yè)P(yáng)同步技術(shù)，實(shí)現(xiàn)所述鉆具的懸吊索和導(dǎo)管的同步下放、可加大鉆深，同時(shí)利用連續(xù)墻的柔性連接，減少鉆進(jìn)過(guò)程中的振動(dòng)給機(jī)器帶來(lái)的傷害。根據(jù)以上技術(shù)方案，如圖I至圖5所示，本發(fā)明所提供的鉆具10及樁工機(jī)械的工作過(guò)程如下下鉆過(guò)程利用連續(xù)墻機(jī)架8的多卷?yè)P(yáng)結(jié)構(gòu)7同步下放鉆具10，懸吊索I和油管 312同步下放，懸吊索I可以是鋼絲繩，油管312包括油管和氣管等。其中懸吊索I與配重體2相連接，下放的過(guò)程中，馬達(dá)護(hù)筒卡盤(pán)313和配重卡盤(pán)22處于卡合狀態(tài)，此時(shí)配重卡盤(pán) 22拖著馬達(dá)護(hù)筒卡盤(pán)313帶動(dòng)整個(gè)鉆具10 —起下放，而且支撐機(jī)構(gòu)5處于收縮狀態(tài)。下鉆觸底過(guò)程當(dāng)鉆頭4接觸到孔底的時(shí)候，鉆頭4會(huì)在孔底支撐作用下停止下降，而配重體2則會(huì)繼續(xù)下降，此時(shí)配重卡盤(pán)22與馬達(dá)護(hù)筒卡盤(pán)313脫離開(kāi)而產(chǎn)生間隙，且越來(lái)越大。由于配重體2重量可達(dá)數(shù)噸(配重重量可根據(jù)需要調(diào)節(jié))，而配重體2又與支撐機(jī)構(gòu)5相連接，此時(shí)支撐機(jī)構(gòu)5在配重體2的重力作用下會(huì)向外張開(kāi)，直到支撐機(jī)構(gòu)5撐住孔壁，配重體2無(wú)法繼續(xù)下放為止?？椎坠ぷ鬟^(guò)程當(dāng)支撐機(jī)構(gòu)5撐住孔壁，配重體2不再下降的時(shí)候，配重體2的壓力已經(jīng)通過(guò)支撐機(jī)構(gòu)5加在了鉆頭4上，此時(shí)通過(guò)控制油管312，液壓馬達(dá)31和減速機(jī)32， 減速機(jī)32則會(huì)驅(qū)動(dòng)鉆頭4的筒體41轉(zhuǎn)動(dòng)，從而鉆齒42對(duì)巖面進(jìn)行正常的切削工作。工作過(guò)程中，液壓馬達(dá)31驅(qū)動(dòng)減速機(jī)32，減速機(jī)32則會(huì)驅(qū)動(dòng)筒體41及鉆齒42轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)巖面進(jìn)行切削。此時(shí)由于支撐機(jī)構(gòu)5與配重體2和馬達(dá)護(hù)筒311連接在一起，而孔壁與支撐機(jī)構(gòu) 5間的摩擦力將會(huì)固定住配重體2與馬達(dá)護(hù)筒311本身不轉(zhuǎn)動(dòng)，所以液壓馬達(dá)31、馬達(dá)護(hù)筒 311、配重體2、選吊索I和油管312等均不轉(zhuǎn)動(dòng)。鉆具10中的氣體流向如圖4中的箭頭所示，氣管64與固定氣體盤(pán)652相連接，將氣體送入固定氣體盤(pán)652中。固定氣體盤(pán)652通過(guò)固定氣體盤(pán)固定架653與馬達(dá)護(hù)筒311 固定在一起，所以固定氣體盤(pán)652與氣管64 —樣均不轉(zhuǎn)動(dòng)，固定氣體盤(pán)652又將氣體通過(guò)固定氣體盤(pán)652與轉(zhuǎn)動(dòng)氣盤(pán)651之間的間隙最后送入轉(zhuǎn)動(dòng)氣體盤(pán)651。因?yàn)檗D(zhuǎn)動(dòng)氣體盤(pán)651 與減速機(jī)32和筒體41相連接，隨筒體41 一起轉(zhuǎn)動(dòng)，所以固定氣體盤(pán)652與轉(zhuǎn)動(dòng)氣體盤(pán)651 之間通過(guò)密封實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中傳導(dǎo)氣體。在鉆具10的環(huán)切過(guò)程中，氣管64中的氣體通過(guò)氣道61以圖中所示箭頭方向進(jìn)入儲(chǔ)渣腔63，對(duì)鉆齒42下方切削下來(lái)的鉆渣形成一個(gè)抽吸作用，并隨泥漿及氣流一起運(yùn)動(dòng)到儲(chǔ)渣腔63內(nèi)，鉆渣沉淀下來(lái)儲(chǔ)存在儲(chǔ)渣腔63內(nèi)(其中是局部的一個(gè)小的反循環(huán)清渣原理)。這樣就保證了鉆齒42的環(huán)切始終處于切削原生巖面，提高了切削鉆進(jìn)效率。提鉆過(guò)程當(dāng)鉆具10鉆進(jìn)一定深度，擰斷巖心成功取芯之后提鉆的時(shí)候，懸吊索I 會(huì)作用在配重體2上，先將配重體2提起，在配重體2向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)正中，支撐機(jī)構(gòu)5會(huì)漸漸收縮，直到馬達(dá)護(hù)筒卡盤(pán)313和配重卡盤(pán)22貼合在一起，此時(shí)配重卡盤(pán)22會(huì)帶動(dòng)馬達(dá)護(hù)筒卡盤(pán)313，從而帶動(dòng)整個(gè)鉆具10向上運(yùn)動(dòng)，直至提出鉆孔外。綜上所述，通過(guò)本發(fā)明的技術(shù)方案，因在鉆具上設(shè)置了清渣機(jī)構(gòu)，可以收集鉆頭鉆孔時(shí)產(chǎn)生的鉆渣，提高了鉆頭對(duì)原生巖面的切削面積，提高了鉆進(jìn)效率；因利用懸吊索將鉆具吊入所要鉆的孔，解決了現(xiàn)有技術(shù)中鉆桿長(zhǎng)度不足而無(wú)法用適應(yīng)更大的鉆深的困難，使鉆具能適用于更大的鉆深；由于采用了柔性連接，而非剛性的鉆桿，從而減小了鉆頭工作時(shí)帶給機(jī)器其它部件的振動(dòng)，尤其是在面對(duì)超硬巖層的時(shí)候，有效地減少了振動(dòng)給機(jī)器帶來(lái)的損害，延長(zhǎng)了機(jī)器的使用壽命，降低了成本，實(shí)現(xiàn)了適應(yīng)更大鉆深和更堅(jiān)硬地層鉆孔的需要，提高了鉆具的鉆進(jìn)效率與鉆進(jìn)質(zhì)量；而且該種鉆具安裝便利，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種鉆具，包括鉆頭(4)、驅(qū)動(dòng)所述鉆頭(4)旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(5)，其特征在于，所述鉆具(10)還包括清洛機(jī)構(gòu)(6)；所述清渣機(jī)構(gòu)(6)安裝在所述鉆頭(4)內(nèi)，可收集所述鉆頭(4)鉆孔時(shí)產(chǎn)生的碎渣。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鉆具，其特征在于，所述鉆頭(4)為取芯鉆筒，所述取芯鉆筒包括筒體(41)和鉆齒(42)，所述鉆齒(42)設(shè)置在所述筒體(41)的下端面；所述清渣機(jī)構(gòu)(6)包括氣道(61)、吸渣口(62)和儲(chǔ)渣腔(63)；所述氣道￠1)設(shè)置在所述筒體(41)的壁內(nèi)，所述氣道￠1)的入口與氣管￠4)連通， 所述氣道￠1)經(jīng)所述吸渣口 ￠2)后通入所述儲(chǔ)渣腔(63)；所述吸渣口(62)設(shè)置在所述鉆齒(42)的根部，并與所述氣道(61)連通；所述儲(chǔ)渣腔￠3)設(shè)置在所述筒體(41)內(nèi)，并與所述氣道￠1)連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鉆具，其特征在于，所述氣道￠1)的入口通過(guò)筒頂氣體箱￠5)與所述氣管￠4)連通；所述筒頂氣體箱出5)包括轉(zhuǎn)動(dòng)氣體盤(pán)(651)和與所述轉(zhuǎn)動(dòng)氣體盤(pán)(651)相連通的固定氣體盤(pán)(652)；所述轉(zhuǎn)動(dòng)氣體盤(pán)(651)和固定氣體盤(pán)(652)轉(zhuǎn)動(dòng)配合；所述轉(zhuǎn)動(dòng)氣體盤(pán)￠51)固定在所述筒體(41)的頂端；所述固定氣體盤(pán)(652)通過(guò)固定氣體盤(pán)固定架(653)固定在所述鉆具(10)上，所述固定氣體盤(pán)￠52)與所述氣管￠4)相連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3所述的鉆具，其特征在于，所述鉆具(10)還包括懸吊索(I)、配重體(2)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(3)和支撐機(jī)構(gòu)(5)；所述懸吊索(I)的一端與所述配重體(2)固定連接，另一端纏繞在卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)(7)上； 所述支撐機(jī)構(gòu)5可開(kāi)、合地安裝在所述鉆具(10)上，所述支撐機(jī)構(gòu)(5)與所述配重體(2)連接，并可在所述配重體(2)的作用下張開(kāi)將所述鉆具(10)支撐在鉆孔壁上；所述配重體(2)可通過(guò)所述支撐機(jī)構(gòu)(5)給所述鉆頭(4)施加壓力。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鉆具，其特征在于，所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括液壓馬達(dá)(31)，所述液壓馬達(dá)(31)安裝在馬達(dá)護(hù)筒(311)內(nèi)，所述液壓馬達(dá)(31)通過(guò)油管(312)與液壓系統(tǒng)相連接，所述馬達(dá)(31)的輸出軸能夠驅(qū)動(dòng)所述鉆頭⑷旋轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鉆具，其特征在于，所述馬達(dá)護(hù)筒(311)可滑動(dòng)地安裝在所述配重體(2)的中心孔(21)內(nèi)；在所述馬達(dá)護(hù)筒(311)的外壁面上設(shè)置有馬達(dá)護(hù)筒卡盤(pán)(313)，在所述中心孔(21)內(nèi)壁面的下端徑向設(shè)置有配重卡盤(pán)(22)，所述馬達(dá)護(hù)筒卡盤(pán)(313)和所述配重卡盤(pán)(22)可相互卡合。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鉆具，其特征在于，所述支撐機(jī)構(gòu)(5)包括第一連桿(51)、第二連桿(52)和支撐板(53)；所述第一連桿(51) —端鉸接在所述配重體(2)上，另一端與所述支撐板(53)相鉸接； 所述第二連桿(52) —端鉸接在所述馬達(dá)護(hù)筒(311)上，另一端與所述支撐板(53)相鉸接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鉆具，其特征在于，所述支撐板(53)的外表面為設(shè)置有多個(gè)凸起的粗糙表面。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鉆具，其特征在于，所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(3)還包括減速機(jī)(32)，所述減速機(jī)安裝在所述液壓馬達(dá)(31)和所述鉆頭⑷之間。
10.一種樁工機(jī)械，包括卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)(7)、機(jī)架(8)、行走底盤(pán)(9)和鉆具，其特征在于， 所述鉆具采用如權(quán)利要求I至9任一項(xiàng)所述的鉆具；所述卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)(7)安裝在所述機(jī)架(8)上；所述機(jī)架(8)安裝在所述行走底盤(pán)(9)上；所述卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)(7)與所述鉆具連接。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種鉆具，包括鉆頭、驅(qū)動(dòng)所述鉆頭旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述鉆具還包括清渣機(jī)構(gòu)；所述清渣機(jī)構(gòu)安裝在所述鉆頭內(nèi)，可收集所述鉆頭鉆孔時(shí)產(chǎn)生的碎渣。本發(fā)明還提供了一種包含該鉆具的樁工機(jī)械。因在鉆頭上上設(shè)置了所述清渣機(jī)構(gòu)，可以收集所述鉆頭鉆孔時(shí)產(chǎn)生的鉆渣，提高了所述鉆頭對(duì)原生巖面的切削面積，提高了鉆進(jìn)效率；同時(shí)通過(guò)懸吊索和配重體，能夠適應(yīng)更大鉆深和更堅(jiān)硬地層鉆孔的需要，并有效地減少了振動(dòng)給機(jī)器帶來(lái)的損害，延長(zhǎng)了機(jī)器和鉆具的使用壽命。
文檔編號(hào)E21B19/02GK102587834SQ20121006725
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月14日
發(fā)明者馮建偉, 水俊峰 申請(qǐng)人:北京市三一重機(jī)有限公司