旋挖鉆機(jī)潛孔錘施工專(zhuān)用工作裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種潛孔錘專(zhuān)用工作裝置，具體是一種帶有整個(gè)潛孔錘驅(qū)動(dòng)及傳動(dòng)裝置的旋挖鉆機(jī)，屬于旋挖鉆機(jī)潛孔錘驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]旋挖鉆機(jī)施工中巖石破碎主要屬于剪切入巖，根據(jù)巖石剪切破碎的條件，旋挖鉆機(jī)若要實(shí)現(xiàn)順利入巖必須具備大扭矩、有效傳遞的大加壓力以及鉆具截齒的高硬度與耐磨性三大因素。然而，由于后兩因素的限制，旋挖鉆機(jī)在硬巖工況下施工效率極其低下；而且，由于地層對(duì)設(shè)備的反作用力波動(dòng)大，且峰值高，對(duì)設(shè)備的結(jié)構(gòu)件疲勞性損害較大。
[0003]氣動(dòng)潛孔錘鉆進(jìn)技術(shù)是國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較多的一種鉆進(jìn)技術(shù)，也是空氣鉆進(jìn)技術(shù)在碎巖方法上的一項(xiàng)重大突破，其主要是以壓縮空氣為動(dòng)力介質(zhì)，并利用壓縮空氣的能量產(chǎn)生連續(xù)沖擊載荷的孔底動(dòng)力機(jī)具，同時(shí)壓縮空氣可以兼作洗孔介質(zhì)。通常狀況下，氣動(dòng)潛孔錘直接與硬質(zhì)合金柱齒鉆頭連接以沖擊方式碎巖，低速回轉(zhuǎn)不取心全面鉆進(jìn)。若將氣動(dòng)潛孔錘與旋挖鉆機(jī)配套使用，不僅可以大幅度提高鉆進(jìn)效率、而且成孔質(zhì)量較好、施工成本低，適宜于中等硬度以上的巖石鉆進(jìn)，特別是在堅(jiān)硬巖層鉆進(jìn)。
[0004]現(xiàn)有的氣動(dòng)潛孔錘分正循環(huán)潛孔錘和反循環(huán)潛孔錘，一般情況下，正循環(huán)潛孔錘使用正循環(huán)施工工藝，反循環(huán)錘使用反循環(huán)施工工藝。正循環(huán)施工工藝是指由鉆機(jī)回轉(zhuǎn)裝置帶動(dòng)鉆桿和鉆頭回轉(zhuǎn)切削破碎巖土，再由泥漿泵往鉆桿輸進(jìn)泥漿，泥漿沿鉆桿孔壁上升，從孔口溢出流入泥漿池，經(jīng)沉淀返回循環(huán)池。反循環(huán)施工工藝是指由鉆機(jī)回轉(zhuǎn)裝置帶動(dòng)鉆桿和鉆頭回轉(zhuǎn)切削破碎巖土，然后利用泵吸、氣舉、噴射等措施抽吸循環(huán)護(hù)壁泥漿、夾帶鉆渣從鉆桿內(nèi)腔吸出孔外的成孔方法。
[0005]將旋挖鉆機(jī)與潛孔錘配合使用時(shí)，由于三通道結(jié)構(gòu)難設(shè)計(jì)，且市場(chǎng)上反循環(huán)潛孔錘孔徑較小，最大才0.3米左右，而正循環(huán)潛孔錘直徑最大可到2米，故反循環(huán)潛孔錘無(wú)法適應(yīng)旋挖施工要求，只有正循環(huán)潛孔錘可與旋挖鉆機(jī)配合使用。但若采用正循環(huán)施工工藝進(jìn)行施工，施工時(shí)為防止塌孔，必須設(shè)置全護(hù)筒套管跟進(jìn)施工，這樣不僅增加成本，而且所排渣不容易收集，環(huán)境污染較大。利用反循環(huán)施工工藝進(jìn)行排渣可以解決正循環(huán)施工工藝所帶來(lái)的問(wèn)題，但如何在施工大孔徑時(shí)用正循環(huán)潛孔錘實(shí)現(xiàn)反循環(huán)施工工法是粧工行業(yè)一直未突破的難點(diǎn)。
[0006]此外，傳統(tǒng)的氣動(dòng)潛孔錘裝置是鉆桿和水龍頭分別接到動(dòng)力頭上下端，由動(dòng)力頭驅(qū)動(dòng)鉆桿，水龍頭上輸氣孔及排查孔通過(guò)動(dòng)力頭轉(zhuǎn)換到鉆桿中。這種結(jié)構(gòu)雖也能實(shí)現(xiàn)旋挖鉆機(jī)與氣動(dòng)潛孔錘配合使用，但動(dòng)力頭改動(dòng)較大，不能很方便的實(shí)現(xiàn)普通旋挖與氣動(dòng)潛孔錘旋挖之間的切換。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種旋挖鉆機(jī)潛孔錘施工專(zhuān)用工作裝置，該裝置將潛孔錘、水龍頭及鉆桿隨行架合為一體，能快速切換不同施工工法；并且由于鉆桿直接接到鉆桿隨行架上，鉆桿可以提到鉆機(jī)鉆桅最上端，減少鉆桿節(jié)數(shù)，降低施工成本。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是，一種旋挖鉆機(jī)潛孔錘施工專(zhuān)用工作裝置，包括鉆機(jī)鉆桅、安裝在鉆機(jī)鉆桅頂端的鵝頭以及纏繞在鵝頭上的鋼絲繩，其特征在于，還包括提引器、支撐架、水龍頭、長(zhǎng)鉆桿、短鉆桿以及潛孔錘，所述鋼絲繩的輸出端通過(guò)可旋轉(zhuǎn)的提引器與支撐架的上端連接，支撐架的下端與水龍頭連接；所述水龍頭上安裝有可沿鉆機(jī)鉆桅滑動(dòng)的鉆桿隨行架，并設(shè)有排渣口、氣舉反循環(huán)進(jìn)氣口及潛孔錘供氣口 ；所述水龍頭、長(zhǎng)鉆桿及短鉆桿的內(nèi)部都設(shè)有潛孔錘供氣、氣舉反循環(huán)供氣和排渣三條管路，水龍頭、長(zhǎng)鉆桿及短鉆桿依次連接，且連接后各個(gè)部件中的三條管路相通；短鉆桿的下端連接潛孔錘。
[0009]所述水龍頭包括三通道的殼體總成、回轉(zhuǎn)體、使三通道的殼體總成與回轉(zhuǎn)體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的軸承、與回轉(zhuǎn)體相連接的輸出外六方軸總成以及內(nèi)圈固定在鉆桿隨行架上、外圈固定外六方軸總成的回轉(zhuǎn)支承，所述三通道的殼體總成包括殼體1、殼體II及殼體III ;殼體I上設(shè)有出渣孔及法蘭盤(pán)，施工中碎石及雜物可通過(guò)出渣孔排出，法蘭盤(pán)與過(guò)渡體連接；過(guò)渡體下端與殼體II固定，殼體II上設(shè)有氣舉反循環(huán)供給孔，氣舉反循環(huán)供給孔在施工中可提供氣源，實(shí)現(xiàn)氣舉排渣；殼體II下端與殼體III固定，殼體III上設(shè)有潛孔錘進(jìn)氣孔，在施工中，潛孔錘進(jìn)氣孔可用于提供氣源供給潛孔錘工作。
[0010]所述三通道的殼體總成固定在鉆桿隨行架上，鉆桿隨行架上設(shè)有軸承安裝止口 ；所述軸承的外圈與鉆桿隨行架軸承安裝止口配合，內(nèi)圈與回轉(zhuǎn)體配合安裝，使三通道的殼體總成和鉆桿隨行架不做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；回轉(zhuǎn)體與三通道的殼體總成之間設(shè)有用于密封各通道防止氣源泄漏的旋轉(zhuǎn)密封，使回轉(zhuǎn)體與三通道的殼體總成之間可相互相對(duì)運(yùn)動(dòng)；回轉(zhuǎn)體與外六方軸總成相連接，外六方軸總成上設(shè)計(jì)有安裝孔，可使外六方軸總成與回轉(zhuǎn)支承外圈連接，回轉(zhuǎn)支承內(nèi)圈固定在鉆桿隨行架上；外六方軸總成上設(shè)有與長(zhǎng)鉆桿端部?jī)?nèi)六方接頭配合使用的外六方接頭。
[0011]所述短鉆桿包括短鉆桿本體、供氣管路和排渣系統(tǒng)；所述短鉆桿本體的上端設(shè)有內(nèi)六方接頭，下端設(shè)有外六方接頭；所述短鉆桿本體內(nèi)設(shè)有與內(nèi)六方接頭I連通用于氣舉排渣的氣舉供給管；所述供氣管路包括進(jìn)氣管1、過(guò)渡腔和曲形進(jìn)氣管II，進(jìn)氣管I上端通過(guò)過(guò)渡腔與內(nèi)六方接頭連通，進(jìn)氣管I下端通過(guò)過(guò)渡腔連接曲形進(jìn)氣管II，曲形進(jìn)氣管II連通外六方接頭；所述排渣系統(tǒng)包括排渣孔及排渣管a，所述排渣管a設(shè)置在短鉆桿本體內(nèi)，并與內(nèi)六方接頭連通，短鉆桿本體下端部開(kāi)設(shè)有若干與排渣管a連通的排渣孔。
[0012]所述短鉆桿本體下部外周設(shè)有護(hù)筒，護(hù)筒下設(shè)置有用于集渣的護(hù)罩。
[0013]所述長(zhǎng)鉆桿包括中空的外桿，所述外桿的兩端分別連接設(shè)有中心孔的內(nèi)六方接頭和外六方接頭，所述內(nèi)、外六方接頭的中心孔內(nèi)均設(shè)有鋼管座，內(nèi)、外六方接頭上中心孔的外周開(kāi)有長(zhǎng)圓孔槽；所述外桿內(nèi)側(cè)兩端設(shè)有與外桿同心的圓柱形過(guò)渡腔，所述外桿內(nèi)套有同心放置且橫貫兩段過(guò)渡腔的第一鋼管，第一鋼管的兩端分別與內(nèi)、外六方接頭的中心孔對(duì)接；所述外桿和第一鋼管之間的環(huán)形圓柱空腔內(nèi)布置有連通兩段過(guò)渡腔的第二鋼管；所述第一鋼管內(nèi)布置有橫穿第一鋼管的第三鋼管，所述第三鋼管的一端插入內(nèi)六方接頭中心孔內(nèi)的鋼管座，另一端穿出外六方接頭中心孔內(nèi)的鋼管座；所述兩段過(guò)渡腔分別與內(nèi)、外六方接頭上的長(zhǎng)圓孔槽連通；所述內(nèi)、外六方接頭的長(zhǎng)圓孔槽、過(guò)渡腔以及第二鋼管形成潛孔錘供氣管路；所述第三鋼管與內(nèi)、外六方接頭的鋼管座形成氣舉反循環(huán)管路；所述內(nèi)、外六方接頭的中心孔以及第一鋼管和第三鋼管之間的空腔形成排渣管路。
[0014]所述鋼絲繩通過(guò)安裝在所述提引器上的銷(xiāo)軸I與所述提引器連接在一起；并且所述銷(xiāo)軸I上設(shè)有開(kāi)口銷(xiāo)I，在開(kāi)口銷(xiāo)I內(nèi)安裝有卡簧I ;所述提引器另一端通過(guò)銷(xiāo)軸II與所述支撐架連接在一起，并且所述銷(xiāo)軸II上設(shè)有開(kāi)口銷(xiāo)II，在開(kāi)口銷(xiāo)II內(nèi)安裝有卡簧II。
[0015]所述支撐架通過(guò)銷(xiāo)軸III與所述水龍頭連接在一起，并且銷(xiāo)軸III上安裝有鎖緊功能的圓螺母。
[0016]所述所述水龍頭、長(zhǎng)鉆桿以及短鉆桿的連接端都設(shè)有相互匹配的內(nèi)、外六方接頭，所述水龍頭與長(zhǎng)鉆桿之間、長(zhǎng)鉆桿與短鉆桿之間通過(guò)設(shè)置在各自端部的一對(duì)內(nèi)、外六方接頭連接；各對(duì)內(nèi)、外六方接頭之間通過(guò)銷(xiāo)軸連接。
[0017]所述內(nèi)、外六方接頭之間設(shè)有用于保證各自管路密封性的密封圈。
[0018]本實(shí)用新型的有益效果是，首先，該裝置將潛孔錘、水龍頭以及鉆桿隨行架合為一體，能夠方便實(shí)現(xiàn)普通旋挖與氣動(dòng)潛孔錘旋挖之間的切換，對(duì)旋挖鉆機(jī)其它部件沒(méi)有改動(dòng)；其次，該裝置之間的相互配合，能夠提高旋挖鉆機(jī)在硬巖工況下的工作效率，并能夠降低工作時(shí)因地面反作用力對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)件的疲勞性損害；然后，該裝置采用三通道多功能水龍頭，水龍頭內(nèi)部機(jī)構(gòu)的相對(duì)回轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)潛孔錘供氣、氣舉反循環(huán)供氣和排渣除三條管路獨(dú)立運(yùn)行，外部連接結(jié)構(gòu)可與旋挖鉆機(jī)完美配合，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)上下滑移的功能；另外，由于設(shè)計(jì)有三通道結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)潛孔錘正反循環(huán)兩種施工工法；當(dāng)用于正循環(huán)施工時(shí)，可將其中舉反循環(huán)進(jìn)氣口封死，利用另兩個(gè)通道做正循環(huán)施工。最后，該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作靈活，能夠有效降低工作成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型裝配主視圖；
[0020]圖2為本實(shí)用新型鋼絲繩與提引器及水龍頭連接示意圖；
[0021]圖3為本實(shí)用新型水龍頭示意圖；
[0022]圖4為本實(shí)用新型水龍頭的剖視圖；
[0023]圖5為本實(shí)用新型水龍頭部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖6為本實(shí)用新型水龍頭與長(zhǎng)鉆桿示意圖；
[0025]圖7為本實(shí)用新型長(zhǎng)鉆桿的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖8為本實(shí)用新型長(zhǎng)