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轮式辗轧带冲击钻进方法、钻进装置、钻进系统及钻机制造方法及图纸

技术编号:19005431 阅读:91 留言:0更新日期:2018-09-22 07:00
本发明专利技术涉及一种轮式辗轧带冲击钻进方法、钻进装置、钻进系统及钻机,轮式辗轧带冲击钻进方法是在钻进装置上配置致动轮,从转动辗轧钻进的钻头上获取扭矩力转化为冲击能量,以冲击能量向钻进的钻头施加钻进方向上的锤击作用、使转动辗轧钻进做功的钻头获得冲击功实现钻头冲击辗轧钻进的方法,钻头在承受静压力、扭矩力和冲击力的前提下实现冲击破碎入岩,在保证钻进装置的输出功率的前提下,能够提高钻进系统的钻进效率。利用致动轮转动的作用力提供锤击能量,成本较低,具有节能、环保、高效的优点。

Wheel type rolling and percussive drilling method, drilling device, drilling system and drilling rig

The invention relates to a percussion drilling method, a drilling device, a drilling system and a drilling machine for a roller-rolled strip. The percussion drilling method for a roller-rolled strip is to install an actuating wheel on the drilling device, obtain torque force from a rotary drill bit and convert it into impact energy, and apply the percussion energy to the drill bit in the direction of drilling. The hammering effect and the impact energy obtained by the rotary roller drilling bit can realize the percussion roller drilling. The bit can break into rock under the condition of static pressure, torque force and impact force. The drilling efficiency of the drilling system can be improved on the premise of guaranteeing the output power of the drilling device. The hammering energy is provided by the force of the driving wheel rotation, which has the advantages of energy saving, environmental protection and high efficiency.

【技术实现步骤摘要】
轮式辗轧带冲击钻进方法、钻进装置、钻进系统及钻机
本专利技术涉及一种轮式辗轧带冲击钻进方法、钻进装置、钻进系统及钻机。
技术介绍
钻进装置作为一种重要的施工机械,在隧道掘进、钻井、地质、物探、采矿、建筑桩基、交通桥梁桩的施工领域中一般采用牙轮钻进装置进行入岩钻进,而所使用的牙轮钻进装置均为静态推进辗轧破碎钻进方式,牙轮钻进装置一般包括钻头,钻头的端部设置有牙轮,牙轮上绕其周向设置有齿形结构,在实际的工作过程中钻进装置的推进力和扭矩力通过钻杆钻头作用于牙轮上,牙轮受压力和扭力作用转动辗轧破碎作业面。钻进装置的动力头是在地面以上,易做到满足钻进扭矩需要,推进力通过钻杆长距离传递到孔底、钻杆传扭能力强、承压能力弱,而这种仅仅依靠牙轮受到静态推进力和扭矩力进行入岩钻进效率较低、能耗高。使用本专利技术钻进方法及产品,动力传输方式便于制造可有效解决现有技术产品存在的以上问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种轮式辗轧带冲击钻进方法,以解决现有技术中仅仅依靠牙轮受到推进力和扭矩力进行入岩钻进存在的钻进效率低的问题;本专利技术的目的还在于提供一种实现该钻进方法的钻进装置;本专利技术的目的还在于提供一种钻进系统;本专利技术的目的还在于提供一种使用本专利技术钻进方法、钻进装置、钻进系统的钻机。为实现上述目的,本专利技术轮式辗轧带冲击钻进方法的技术方案是:轮式辗轧带冲击钻进方法,在钻进装置上配置致动轮,从转动辗轧钻进的钻头上获取扭矩力转化为冲击能量,以冲击能量向钻进的钻头施加钻进方向上的锤击作用、使转动辗轧钻进做功的钻头获得冲击功实现钻头冲击辗轧钻进的方法。进一步的,为了不影响钻头的钻进作业,致动轮通过接受来自动力头的部分扭矩与被钻进地层配合取力为冲击提供动力能。进一步的,为了简化钻进装置的结构,将钻头上的至少一个或多个牙轮配置成为油泵提供动力的致动轮。不需要另外增加致动轮,牙轮既能够破碎入岩,又能够提供锤击能量,简化了钻进装置的结构。进一步的,为了提高取力稳定性,所述致动轮首先从钻头获取扭矩力被钻进地层提供反力转动驱动油泵产生液压能,液压能进而转化为锤击能量。使用液压能作为中间能量,提高系统的稳定性。进一步的,为了简化结构,辗轧带冲击的钻头、致动轮辗轧钻进取力和锤击同时进行。此时不需要存储中间能量,简化系统结构。进一步的,为了保证钻进过程中钻头的稳定性,锤击作用施加在孔底钻进装置的钻头处。减小锤击作用点与钻头钻进端部之间的距离,提高钻头钻进过程中的稳定性。本专利技术钻进装置的技术方案是:钻进装置,包括钻头,钻进装置上配置有致动轮和通过致动轮提供锤击能量的锤击装置,致动轮用于从转动辗轧钻进的钻头上获取扭矩力转化为冲击能量,锤击装置用于以冲击能量向钻进的钻头施加钻进方向上的锤击作用,使转动辗轧钻进做功的钻头获得冲击功实现钻头冲击辗轧钻进。进一步的,为了方便致动轮的安装,所述致动轮配置在钻头上。钻头的体积大,方便安装。进一步的,为了简化钻进装置的结构,至少一个或多个牙轮配置成为所述制动轮。方便安装,同时不需要另外增加致动轮,简化钻进装置的结构。进一步的,锤击装置包括一个配置在钻头上的单锤、或配置在钻头上的多个组合布置在以钻进装置为中心的周围的单锤。进一步的,为了保证锤击作用的稳定,钻进装置上的辗轧带冲击的所述钻头配置有液压驱动机构,所述锤击装置为由所述液压驱动机构驱动的液压冲击锤,液压驱动机构包括油泵,所述致动轮与油泵传动连接。液压驱动机构结构简单,稳定性好,提高对钻头锤击作用的稳定性。本专利技术钻进系统的技术方案是:钻进系统,包括动力头、钻杆和钻进装置,所述钻进装置包括钻头,钻进装置上配置有致动轮和通过致动轮提供锤击能量的锤击装置,致动轮用于从转动辗轧钻进的钻头上获取扭矩力转化为冲击能量,锤击装置用于以冲击能量向钻进的钻头施加钻进方向上的锤击作用,使转动辗轧钻进做功的钻头获得冲击功实现钻头冲击辗轧钻进。进一步的,为了方便致动轮的安装,所述致动轮配置在钻头上。钻头的体积大,方便安装。进一步的,为了简化钻进装置的结构,至少一个或多个牙轮配置成为所述制动轮。方便安装,同时不需要另外增加致动轮,简化钻进装置的结构。进一步的,锤击装置包括一个配置在钻头上的单锤、或配置在钻头上的多个组合布置在以钻进装置为中心的周围的单锤。进一步的,为了保证锤击作用的稳定,钻进装置上的辗轧带冲击的所述钻头配置有液压驱动机构,所述锤击装置为由所述液压驱动机构驱动的液压冲击锤,液压驱动机构包括油泵,所述致动轮与油泵传动连接。液压驱动机构结构简单,稳定性好,提高对钻头锤击作用的稳定性。本专利技术钻机的技术方案是:钻机,包括桩架和设置在桩架上的钻进系统,钻进系统包括动力头、钻杆和钻进装置,所述钻进装置包括钻头,钻进装置上配置有致动轮和通过致动轮提供锤击能量的锤击装置,致动轮用于从转动辗轧钻进的钻头上获取扭矩力转化为冲击能量,锤击装置用于以冲击能量向钻进的钻头施加钻进方向上的锤击作用,使转动辗轧钻进做功的钻头获得冲击功实现钻头冲击辗轧钻进。进一步的,为了方便致动轮的安装,所述致动轮配置在钻头上。钻头的体积大,方便安装。进一步的,为了简化钻进装置的结构,至少一个或多个牙轮配置成为所述制动轮。方便安装,同时不需要另外增加致动轮,简化钻进装置的结构。进一步的,锤击装置包括一个配置在钻头上的单锤、或配置在钻头上的多个组合布置在以钻进装置为中心的周围的单锤。进一步的,为了保证锤击作用的稳定,钻进装置上的辗轧带冲击的所述钻头配置有液压驱动机构,所述锤击装置为由所述液压驱动机构驱动的液压冲击锤,液压驱动机构包括油泵,所述致动轮与油泵传动连接。液压驱动机构结构简单,稳定性好,提高对钻头锤击作用的稳定性。本专利技术的有益效果是:本专利技术的轮式辗轧带冲击钻进方法通过在钻头上配置致动轮,致动轮与钻孔内被钻进地层配合转动,从转动辗轧钻进的钻头上取力转化为锤击能量,以锤击能量向钻进的钻头施加锤击作用,钻头在辗轧做功的同时获得冲击功实现辗轧冲击破碎、提高适用地层范围,钻头在承受静压力、扭矩力和冲击力的前提下实现冲击破碎入岩,在保证钻进装置的输出功率的前提下,能够提高钻进系统的钻进效率。利用致动轮转动的作用力提供锤击能量,成本较低,具有节能、环保、高效的优点。附图说明图1为本专利技术的钻进系统的具体实施例1中的结构示意图;图2为本专利技术的钻进系统的具体实施例2的结构示意图;图3为本专利技术的钻进系统的具体实施例3的结构示意图。附图标记说明:1-动力头;2-钻杆;3-钻头;4-牙轮;5-液压油泵;7-锤体;8-换向阀;9-液压油缸;41-齿形结构。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的实施方式作进一步说明。本专利技术的钻进系统的具体实施例1,如图1所示,该钻进系统包括动力头1和钻进装置,钻进装置包括钻头3和与动力头连接的钻杆,定义钻杆2的轴线方向为上下方向(即钻进方向),钻头3转动装配在钻杆2的下端,钻头3的下端转动设置有牙轮4,在实际的工作过程中,钻头3受钻进系统驱动转动时带动牙轮4绕钻头3的中心线公转,牙轮4在与工作面接触钻进的过程中,牙轮4受钻孔内被钻进地层的反作用力会发生自转,从而在钻进系统的推进力以及钻头3的扭矩力的作用下实现入岩破碎。在本实施例中,上述的牙轮4的外周面设置有一圈齿形结构41。钻进装置上配置有液压驱动机构,液压驱动机本文档来自技高网...
轮式辗轧带冲击钻进方法、钻进装置、钻进系统及钻机

【技术保护点】
1.轮式辗轧带冲击钻进方法,其特征在于:在钻进装置上配置致动轮,从转动辗轧钻进的钻头上获取扭矩力转化为冲击能量,以冲击能量向钻进的钻头施加钻进方向上的锤击作用、使转动辗轧钻进做功的钻头获得冲击功实现钻头冲击辗轧钻进的方法。

【技术特征摘要】
1.轮式辗轧带冲击钻进方法,其特征在于:在钻进装置上配置致动轮,从转动辗轧钻进的钻头上获取扭矩力转化为冲击能量,以冲击能量向钻进的钻头施加钻进方向上的锤击作用、使转动辗轧钻进做功的钻头获得冲击功实现钻头冲击辗轧钻进的方法。2.根据权利要求1所述的轮式辗轧带冲击钻进方法,其特征在于:致动轮通过接受来自动力头的部分扭矩与被钻进地层配合取力为冲击提供动力能。3.根据权利要求2所述的轮式辗轧带冲击钻进方法,其特征在于:将钻头上的至少一个或多个牙轮配置成为油泵提供动力的致动轮。4.根据权利要求1-3任一项所述的轮式辗轧带冲击钻进方法,其特征在于:所述致动轮首先从钻头获取扭矩力被钻进地层提供反力转动驱动油泵产生液压能,液压能进而转化为锤击能量。5.根据权利要求4所述的轮式辗轧带冲击钻进方法,其特征在于:辗轧带冲击的钻头、致动轮辗轧...

【专利技术属性】
技术研发人员:邵琳琳邵金安
申请(专利权)人:邵金安
类型:发明
国别省市:河南,41

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