回轉沖砸鉆機的制作方法

專利名稱：回轉沖砸鉆機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種工程鉆機，特別是一種能對土層進行鉆削施工、沖擊施工、夯砸施工以及沖擊鉆削施工和夯砸鉆削施工的工程鉆機。
背景技術：
傳統的工程鉆機，從功能上主要分為三種鉆削、沖擊和夯砸，功能單一，鉆削機，不能沖擊或夯砸，僅適用于軟土層；沖擊或夯砸機，不能鉆削，僅適用于硬質巖土、卵石層，很難適應既有軟土又有硬質巖土、卵石層的各種復雜的地質條件，功效低，消耗大，成本高，轉換周期長，使用不方便。

發明內容
本發明的目的，就是為了克服現有技術功能單一的缺點而提供一種功能齊全、功效高、消耗低的回轉沖砸鉆機。
本發明的目的是通過以下解決方案來實現的一種回轉沖砸鉆機，它包括機架、機座、轉動動力頭、減振裝置、卷揚機、鉆桿、鉆頭、氣舉通道、空壓機接嘴、泥漿接嘴及水泵循環設備，其特征是它還包括在由轉動動力頭通過鉆桿帶動的鉆頭上方設置夯砸或沖擊錘頭。
本發明的目的是通過以下技術解決措施來進一步實現的前述的回轉沖砸鉆機，其特征在于所述的夯砸或沖擊錘頭為內柱桿式夯砸或沖擊錘頭，它包括在管狀鉆桿內裝有拉桿框，拉桿框內裝有帶盤升降桿，升降桿下部的盤與拉桿框上壁之間裝有軸承，升降從拉桿框上壁的孔中伸出，并通過鋼絲繩與卷揚機連接；拉桿下部連接有管狀拉桿連接桿，拉桿連接桿伸入與加工有泥漿注入孔的鉆頭固聯的錘罩內，與錘罩內的環狀錘頭連接；拉桿局部為多邊形，并和與之相對應的局部鉆桿的多邊形孔配合，既能隨鉆桿同步轉動，又能在鉆桿的多邊形孔內上下運動。
前述的回轉沖砸鉆機，其特征在于所述的夯砸或沖擊錘頭為外拉桿式夯砸或沖擊錘頭，它包括在鉆桿外設置的兩根或兩根以上螺栓拉桿和與之配合的升降桿，拉桿上端位于機座下方，向下穿過套裝在鉆桿外面的環狀蓋板、環狀托板和與鉆桿固聯的驅動轉板孔，與環狀錘頭相連，升降桿從下往上穿過環狀托板和機座上的對應孔后，通過鋼絲繩與卷揚機連接，在拉桿外升降桿內環狀托板上環狀蓋板下裝有軸承。
前述的回轉沖砸鉆機，其特征在于所述的夯砸或沖擊錘頭為慣性力激振器振動沖擊式錘頭，它包括置于鉆頭上面的對稱慣性力激振器振動沖擊式錘頭，慣性力激振器的電纜穿過鉆桿內的孔通過鉆桿和機座之間的電纜滑環裝置與電源相接。
前述的回轉沖砸鉆機，其特征在于所述的夯砸或沖擊錘頭為高壓流體驅動式夯砸或沖擊錘頭，它包括位于鉆頭上面與鉆頭固聯的氣缸式錘罩內，安裝有活塞式錘頭，錘罩頂部和底部高有流體接嘴并通過管道、鉆桿內的流體通道和防扭轉裝置與安裝有流向切換閥的流體壓力源連接。
前述的回轉沖砸鉆機，其特征在于所述減振裝置，它包括與鉆頭固聯、外圓上加工有鍵槽并裝有內鍵的鉆桿連接桿，裝入鉆桿鍵槽內的外鍵中，內、外鍵的上方和下方設置有密封圈，鉆桿外圓上加工有對稱外凸板，與位于其下方的鉆桿連接桿外圓上加工的對稱外凸板相對應，對應外凸板上加工有孔，螺栓軸裝上壓縮彈簧，穿過鉆桿外凸板孔和鉆桿連接桿外凸板孔，再套裝壓縮彈簧后用螺帽固緊。
本發明的優點在于既能對土層單獨進行鉆削施工、小振幅的升降沖擊或振動沖擊施工、大振幅的夯砸施工；也可對土層進行邊鉆削邊小振幅升降沖擊施工；邊鉆削邊振動沖擊施工或邊鉆削邊大振幅的夯砸施工，功能齊全，轉接方便，性能價格比高，既適用于普通土層和混有塊石、卵石的土層，也適用于堅硬巖石層。


本發明的目的，優點和特點，將通過下面的優選實施例的非限制性說明進行圖示和解釋，這些實施例是參照附圖僅作為例子給出的。
圖1為回轉沖砸鉆機結構示意圖。
圖2為圖1的右視圖。
圖3為內拉桿式回轉沖砸鉆機局部結構示意圖。
圖4為圖3的A-A剖面圖。
圖5為外拉桿式回轉沖砸鉆機局部結構示意圖。
圖6為圖5中B處放大示意圖。
圖7為潛水型慣性力振動沖擊式回轉沖砸鉆機局部結構示意圖。
圖8為高壓流體驅動式回轉沖砸鉆機局部結構示意圖。
圖9為圖8中的局部結構C向視圖。
圖10為圖8中的D-D剖面圖。
圖11為圖8中E-E剖面圖。
圖中的1、機架 35、軸承2、機座 36、密封圈3、轉動動力頭 37、密封圈4、鋼絲繩 38、軸承5、鋼絲繩 39、拉桿6、大天輪 40、密封圈7、小天輪 41、密封圈8、卷揚機 42、拉桿連接桿9、卷揚機 43、外拉桿10、鉆桿連接桿44、驅動轉板11、錘頭 45、環狀托板12、鉆頭 46、軸承13、吸漿注水孔47、環狀蓋板14、錘罩 48、升降桿14.1、錘罩上接嘴 49、潛水型慣性力激振器振動沖擊式錘頭14.2、錘罩下接嘴 50、電纜15、錘頭蓋51、電纜滑環裝置16、錘罩蓋52、電纜通道17、彈簧 53、壓力源18、螺栓軸53.1、壓力輸出19、內鍵 53.2、壓力返回20、外鍵 53.3、壓力輸出出口21、氣舉通道 53.4、壓力返回入口21.1、流體通道54、流向切換閥22、空壓機接嘴55、上左接嘴23、鉆桿 55.1、上左接嘴管23.1、鉆桿外凸環 55.2、上左接嘴管左接口24、泥漿接嘴 55.3、上左接嘴管右接口25、鉆桿升降罩管 56、上右接嘴25.1、鉆桿升降罩管內凸環 56.1、上右接嘴管26、密封圈56.2、上右接嘴管左接口28、減振裝置 56.3、上右接嘴管右接口27、鉆桿升降輪57、下左接嘴29、防扭轉裝置57.1、下左接嘴軟管30、升降桿58、下右接嘴31、拉桿框58.1、下右接嘴軟管32、軸承 59、密封圈33、鉆桿升降輪座 60、密封圈34、密封圈61、密封圈
具體實施例方式實施例一如圖1、圖2、圖3、圖4所示，本發明所述的回轉沖砸鉆機為內拉桿帶動的夯砸或沖擊錘頭的內拉桿式回轉沖砸鉆機，它包括在加工有氣舉通道21的管狀鉆桿23內，裝有拉桿39，拉桿39頂部為框狀拉桿框31，拉桿框31內裝有帶盤升降桿30，升降桿30下部的盤與拉桿框31的上壁之間，裝有軸承32，升降桿30向上從拉桿框31的上壁孔中伸出，連接鋼絲繩5，經大天輪6與卷揚機8連接；拉桿39下部連接有管狀拉桿連接桿42，拉桿連接桿42伸入與加工有泥漿注水孔13的鉆頭12固聯的錘罩14內，與錘罩14內的環狀錘頭11通過錘頭罩15活動連接。拉桿39的局部為方形，并和與之相對應的鉆桿23的局部方形孔配合，拉桿39既能隨鉆桿23同步轉動，又能在鉆桿的方形孔內上下運動。鉆桿23穿過裝于機架1上的機座2內的轉動力頭3的方形內孔，裝入位于防扭轉裝置29中的加工有空壓機接嘴22和鉆桿外凸環23.1的鉆桿升降罩管25內，鉆桿外凸環23.1和與之相配合的鉆桿升降罩管25上的鉆桿升降罩管內凸環25.1之間裝有軸承35。鉆桿23和鉆桿升降罩管25之間，還裝有密封圈34、36、37和軸承38，在鉆桿23轉動時，鉆桿升降罩管25不扭轉；鉆桿升降罩管25上端裝有鉆桿升降輪座33，裝于鉆桿升降輪座33上的兩個鉆桿升降輪27，連接鋼絲繩4后經小天輪7和卷揚機9連接。鉆桿升降罩管25和拉桿39之間裝有密封圈26。拉桿連接桿42和鉆桿連接桿10之間裝有密封圈41。圖中24為泥漿接嘴。
鉆桿23和鉆桿連接桿之間裝有減振裝置28，它包括與加工有吸漿注水孔13的鉆頭12通過錘罩蓋16和錘罩14固聯，外圓上加工有鍵槽并裝有內鍵19的鉆桿連接桿10，裝入鉆桿23鍵槽內的外鍵20中，內鍵19和外鍵20的上、下方設置密封圈40，鉆桿23外面加工有對稱外凸板，與位于其下方的鉆桿連接桿10外的對稱凸板相對應，對應凸板上加工有孔，螺栓軸18裝上壓縮彈簧17，穿過鉆桿23外凸板孔和鉆桿連接桿10外凸板孔，再套裝壓縮彈簧17后用螺帽固緊。
機座2上的轉動動力頭3帶動鉆桿23、內鍵20、外鍵19、鉆桿連接桿10、鉆頭12和拉桿39、拉桿連接桿42、錘頭11同步轉動；卷揚機8通過大天輪6、鋼絲繩5、升降桿30、軸承32、拉桿框31、拉桿39、拉桿連接桿42帶動錘頭11在錘罩14內上提下落，下落時，對鉆頭12進行夯砸或沖擊；卷揚機9通過鋼絲繩4、小天輪7、鉆桿升降輪27、鉆桿升降罩管25、位于防扭轉裝置29中的鉆桿升降管內凸環25.1、軸承35、鉆桿外凸環23.1、鉆桿23、螺栓軸18、壓縮彈簧17、鉆桿連接桿10、錘罩蓋16、錘罩14，將鉆頭12及其內的錘頭11、拉桿連接桿42、拉桿39、拉桿框31、升降桿30同時上提下落；既能實現單獨鉆削施工(卷揚機8不工作)、單獨夯砸或沖擊施工(轉動動力頭3不工作)；又能在鉆削的同時，進行夯砸或沖擊施工。
當錘頭11下落地對鉆頭12進行夯砸或沖擊時，與鉆頭12固聯的鉆桿連接桿10和被轉動力頭3帶動的鉆桿23之間的減振裝置28內的螺栓軸18上的雙層串接的壓縮彈簧17，減弱了夯砸或沖擊時對鉆桿23、轉動力頭3、機座2和機架1的影響。
吸漿、氣舉、注水及水泵循環設備的工作過程和傳統的工程鉆機相同。
實施例二如圖1、圖2、圖5、圖6所示，本發明所述的回轉沖砸鉆機為外拉桿帶動的夯砸或沖擊錘頭的外拉桿式回轉沖砸鉆機，它包括在鉆桿23外，設置兩根(或兩根以上)螺栓狀拉桿43和與之配合的升降桿48，拉桿43上端位于機座2下方，向下穿過套裝在鉆桿23外的環狀蓋板47、環狀托板45和與鉆桿23固聯的驅動轉板44的孔后與位于鉆頭12上面，鉆桿連接桿10外面的環狀錘頭11相連。鉆頭12內加工有吸漿注水孔13。與鉆頭12固聯的鉆桿連接桿10通過減振裝置28與加工有氣舉通道21的鉆桿23連接。鉆桿23通過防轉扭裝置29和裝在鉆桿升降輪座33上的鉆桿升降輪27、鋼絲繩5、大天輪6與卷揚機8連接。升降桿48從下往上穿過環狀托板45和機座2上的對應孔后，通過鋼絲繩4、小天輪7與卷揚機9連接。在拉桿43外、升降桿48內、環狀托板45上、環狀蓋板47下裝有軸承46。
機座2上的轉動動力頭3帶動鉆桿23、內鍵20、外鍵19、鉆桿連接桿10、鉆頭12和拉桿43、錘頭11、環狀蓋板47同步轉；卷揚機9通過鋼絲繩4、小天輪7、升降桿48、軸承46、環狀蓋板47，拉桿43帶動錘頭11上提下落，下落時對鉆頭12形成夯砸或沖擊；卷揚機8通過。鋼絲繩5與大天輪6、鉆桿升降輪27、鉆桿升降罩管25、鉆桿升降罩管內凸環25.1、軸承35、鉆桿外凸環23.1、鉆桿23、螺栓軸18、壓縮彈簧17、鉆桿連接桿10、鉆頭12、錘頭11、拉桿43同時上提下落；既能實現單獨鉆削施工(卷揚機9不工作)，單獨夯砸或沖擊施工(轉動動力頭3不工作)，又能在鉆削的同時，進行夯砸或沖擊施工。
當錘頭11下落對鉆頭12進行夯砸或沖擊時，與鉆頭12固聯的鉆桿連接桿10和被轉動力頭3帶動的鉆桿23之間的減振裝置28內的螺栓軸18上的雙層串接的壓縮彈簧17，減弱了夯砸或沖擊時對鉆桿23、轉動力頭3、機座2和機架1的影響。
吸漿、氣舉、注水及水泵循環設備的工作過程和傳統的工程鉆機相同。
實施例三如圖1、圖2、圖7所示，本發明所述的回轉沖砸鉆機為潛水型慣性力激振器振動沖擊式錘頭的慣性力振動沖擊式回轉沖砸鉆機，它包括置于加工有吸漿注水孔13的鉆頭12之上，減振裝置28之外的對稱潛水型慣性力激振器振動沖擊式錘頭49，其電纜50穿過鉆桿23內的電纜通道52，通過鉆桿23和機座2之間的電纜滑環裝置51與電源相接；加工有氣舉通道21的鉆桿23向上通過防扭轉裝置29、鉆桿升降輪座33、鉆桿升降輪27、鋼絲繩5、大天輪6與卷揚機8連接，向下通過減振裝置28和與鉆頭12固聯的鉆桿連接桿10連接，卷揚機8通過大天輪6、鋼絲繩5、鉆桿升降輪座33上的鉆桿升降輪27、防扭轉裝置29、鉆桿23、減振裝置28、鉆桿連接桿10、鉆頭12連同置于鉆頭12上面的潛水型慣性力激振器振動沖擊式錘頭49，實現上提下落。機座2上的轉動動力頭3帶動鉆桿23，減振裝置28、鉆桿連接桿10、鉆頭12和潛水型慣性力激振器振動沖擊式錘頭49同步轉動，潛水型慣性力激振器振動沖擊式錘頭49工作時對鉆頭12產生振動沖擊，既能實現單獨鉆削施工(潛水型慣性力激振器振動沖擊式錘頭49不工作)、單獨振動沖擊施工(轉動動力頭3不工作)，又能在鉆削的同時，進行振動沖工施工。
當潛水型慣性力激振器振動沖擊式錘頭49對鉆頭12進行振動沖擊時，減振裝置28能減弱振動沖擊對鉆桿23、轉動動力頭3，機座2和機架1的影響。
吸漿、氣舉、注水及水泵循環設備的工作過程和傳統工程鉆機相同。
實施例四如圖1、圖2、圖8～圖11所示，本發明所述的回轉沖砸鉆機為高壓流體驅動的夯砸或沖擊錘頭的高壓流體驅動式回轉沖砸鉆機，它包括在與鉆頭12固聯的環狀氣缸式錘罩14內，安裝有環狀活塞式錘頭11；錘罩14的底部設置有接嘴14.2，頂部有錘罩蓋16，錘罩蓋16上設有接嘴14.1，接嘴14.1通過下左接嘴軟管57.1、下左接嘴57、鉆桿23內的流體通道21.1、上左接嘴55、上左接嘴管55.1和流向切換閥54中的上左接嘴管左接口55.2、右接口55.3連接；接嘴14.2通過下右接嘴軟管58.1、下右接嘴58、鉆桿23內的流體通道21.1、上右接嘴56、上右接嘴管56.1和流得切換閥54中的上右接嘴管左接口56.2、右接口56.3連接；流向切換閥54中的壓力輸出出口53.3與壓力源53的壓力輸出53.1連接；流向切換閥54中的壓力返回入口53.4與壓力源53的壓力返回53.2連接。
加工有氣舉通道21的鉆桿23向上通過防扭轉裝置29、鉆桿升降輪座33、鉆桿升降輪27、鋼絲繩5、大天輪6與卷揚機8連接，向下通過減振裝置28和與鉆頭12固聯的鉆桿連接桿10連接，卷揚機8通過大天輪6、鋼絲繩5，帶動鉆桿升降輪座33上的鉆桿升降輪27、防扭轉裝置29、鉆桿23、減振裝置28、鉆桿連接桿10、鉆頭12連同與鉆頭12固聯的錘罩14、錘罩蓋16、錘罩14內的錘頭11、錘罩上接嘴14.1，下接嘴14.2、下左接嘴軟管57.1、下右接嘴軟管58.1，下左接嘴57、下右接嘴58，實現上提下落。機座2上的轉動動力頭3帶動鉆桿23、減振裝置28，鉆桿連接桿10，鉆頭12和與鉆頭12固聯的錘罩14、錘罩蓋16、錘罩14內的錘頭11、錘罩上接嘴14.1、下接嘴14.2、下左接嘴軟管57.1、下右接嘴軟管58.1、下左接嘴57、下右接嘴58同步轉動；壓力源53，經過壓力輸出53.1，流向切換閥54中的壓力輸出出口53.3、上右接嘴管左接口56.2、上右接嘴管56.1、流體通道21.1、下右接嘴58、下右接嘴軟管58.1、錘罩下接嘴14.2進入錘罩14底部，將錘頭11托起至設定空高度后，流向切換閥54按箭頭方向轉動切換，壓力源53經壓力輸出53.1、壓力輸出出口53.3、上左接嘴管左接口55.2、上左接嘴管55.1、上左接嘴55、流體通道21.1、下左接嘴57、下左接嘴軟管57.1、錘罩上接嘴14.1，進入氣缸式錘罩14上部將環狀活塞式錘頭11壓下，對鉆頭12形成夯砸或沖擊；當錘頭11被壓下時，錘頭11下面的流體，通過錘罩下接嘴14.2、下右接嘴軟管58.1、下右接嘴58、流體通道21.1、上右接嘴56、上右接嘴管右接口56.3、壓力返回入口53.4、壓力返回53.2、返回壓力源53，形成流體循環；當錘頭11對鉆頭12形成夯砸或沖擊時，減振裝置28能減弱夯砸或沖擊對鉆桿23，轉動動力頭3、機座2和機架1的影響。
吸漿、氣舉、注水及水泵循環設備的工作過程和傳統工程鉆機相同。
權利要求
1.一種回轉沖砸鉆機，它包括機架、機座、轉動動力頭、減振裝置、卷揚機、鉆桿、鉆頭、氣舉通道、空壓機接嘴、泥漿接嘴及水泵循環設備，其特征是它還包括在由轉動動力頭通過鉆桿帶動的鉆頭上方設置夯砸或沖擊錘頭。
2.如權利要求1所述的回轉沖砸鉆機，其特征在于所述的夯砸或沖擊錘頭為內柱桿式夯砸或沖擊錘頭，它包括在管狀鉆桿內裝有拉桿，拉桿頂部為拉桿框，拉桿框內裝有帶盤升降桿，升降桿下部的盤與拉桿框上壁之間裝有軸承，升降桿從拉桿框上壁的孔中伸出，并通過鋼絲繩與卷揚機連接；拉桿下部連接有管狀拉桿連接桿，拉桿連接桿伸入與加工有泥漿注水孔的鉆頭固聯的錘罩內，與錘罩內的環狀錘頭連接；拉桿局部為多邊形，并和與之相對應的局部鉆桿的多邊形孔配合，既能隨鉆桿同步轉動，又能在鉆桿的多邊形孔內上下運動。
3.如權利要求1所述的回轉沖砸鉆機，其特征在于所述的夯砸或沖擊錘頭為外拉桿式夯砸或沖擊錘頭，它包括在鉆桿外設置的兩根或兩根以上螺栓狀拉桿和與之配合的升降桿，拉桿上端位于機座下方，向下穿過套裝在鉆桿外面的環狀蓋板、環狀托板和與鉆桿固聯的驅動轉板孔，與環狀錘頭相連，升降桿從下往上穿過環狀托板和機座上的對應孔后，通過鋼絲繩與卷揚機連接，在拉桿外升降桿內環狀托板上環狀蓋板下裝有軸承。
4.如權利要求1所述的回轉沖砸鉆機，其特征在于所述的夯砸或沖擊錘頭為潛水型慣性力激振器振動沖擊式錘頭，它包括置于鉆頭上面的對稱潛水型慣性力激振器振動沖擊式錘頭，慣性力激振器的電纜穿過鉆桿內的孔通過鉆桿和機座之間的電纜滑環裝置與電源相接。
5.如權利要求1所述的回轉沖砸鉆機，其特征在于所述的夯砸或沖擊錘頭為高壓流體驅動式夯砸或沖擊錘頭，它包括位于鉆頭上面與鉆頭固聯的氣缸式錘罩內，安裝有活塞式錘頭，錘罩頂部和底部設有流體接咀并通過管道、鉆桿內的流體通道和防扭轉裝置與安裝有流向切換閥的流體壓力源連接。
6.如權利要求1或2或3或4所述的回轉沖砸鉆機，其特征在于所述的減振裝置，它包括與鉆頭固聯、外圓上加工有鍵槽并裝有內鍵的鉆桿連接桿，裝入鉆桿鍵槽內的外鍵中，內、外鍵的上方和下方設置有密封圈，鉆桿外圓上加工有對稱外凸板，與位于其下方的鉆桿連接桿外圓上加工的對稱外凸板相對應，對應外凸板上加工有孔，螺栓軸裝上壓縮彈簧，穿過鉆桿外凸板孔和鉆桿連接桿外凸板孔，再套裝壓縮彈簧后用螺帽固緊。
全文摘要
回轉沖砸鉆機，包括機架、機座、轉動動力頭、減振裝置、卷揚機、鉆桿、鉆頭、氣舉通道、空壓機接嘴、泥漿接嘴、水泵循環設備和在鉆頭上方設置的夯砸或沖擊錘頭，它革除傳統工程鉆機只能分別進行鉆削、沖擊或夯砸，功能單一，對于地層中不同的土層及巖石需要由不同機械來完成。轉換周期長，功效低，成本高，使用不方便，不能適應復雜地質條件的弊端，將鉆削，夯砸或沖擊集于一體既能單獨進行鉆削，夯砸或沖擊，又能邊鉆削邊夯砸或沖擊，功能齊全，轉換方便，性能價格比高，既適用于普通土層和混有塊石、卵石的土層，也適用于堅硬巖石層。
文檔編號E21B6/00GK1626767SQ20031010659
公開日2005年6月15日 申請日期2003年12月10日 優先權日2003年12月10日
發明者萬澤仁, 劉農, 史繼齡, 張躍 申請人:萬澤仁, 劉農, 史繼齡