一种新型扩孔设备制造技术

本发明专利技术属于地质勘探设备技术领域，具体公开了一种新型扩孔设备，包括钻杆和用于驱动钻杆旋转的驱动电机，钻杆未与驱动电机相连接的一端依次设有导向钻头、扩孔钻头和支撑环，导向钻头安装在钻杆的端部，支撑环与钻杆同轴设置，支撑环的内壁和钻杆的外壁之间设有若干根支撑杆。导向钻头可对扩孔钻头的扩孔方向进行牵引和导正，保持扩孔方向与钻孔方向的同心度；且导向钻头可破除前方阻碍物，避免扩孔钻头在扩孔过程中由于孔内发生坍塌情况而造成卡钻；支撑环的外壁与钻孔的内壁相接触，当钻杆旋转时，支撑环和支撑杆相配合对钻杆起到支撑作用，避免钻杆发生偏移，从而保证扩孔后的钻孔与扩孔枪的钻孔的同心度，提高扩孔效率。

A New Type of Reaming Equipment

【技术实现步骤摘要】
一种新型扩孔设备
本专利技术属于地质勘探设备
，具体公开了一种新型扩孔设备。
技术介绍
“地质勘探”即是通过各种手段、方法对地层进行勘查、探测，确定不同地层的厚度，采取不同地层中岩石的芯样，再通过测试化验和力学分析,确定岩石矿物中化学物理性质。钻探是工程地质勘探中应用最为广泛的一种勘探手段，在钻探过程中，需要对钻孔进行扩孔，扩大钻孔直径，以方便实验人员取样。扩孔器是地质勘探中常用的一种扩孔设备，目前，扩孔设备主要由钻杆以及固定在钻杆上的扩孔钻头构成。由于扩孔器中的扩孔钻头的直径大于钻孔时使用的钻孔钻头的直径，加之地质岩性的复杂情况，在扩孔过程中，钻杆容易发生偏移，导致扩孔方向偏移钻孔方向，同心度低，扩孔效率低，而且还容易出现坍塌、卡钻等问题，严重的会导致钻孔不符预设勘探要求而造成整孔报废。此外，在扩孔过程中，不可避免的存在泥沙飞溅的情况，导致工作时尘土飞扬，影响工作人员工作。
技术实现思路
本专利技术的目的在提供一种新型扩孔设备，以解决现有的扩孔设备在扩孔过程中出现的同心度低，扩孔效率低，以及容易出现坍塌、卡钻等问题。为了达到上述目的，本专利技术的基础方案为：一种新型扩孔设备，包括钻杆和用于驱动钻杆旋转的驱动电机，所述钻杆远离驱动电机相连接的一端依次设有导向钻头、扩孔钻头和支撑环，导向钻头安装在钻杆的端部，支撑环与钻杆同轴设置，支撑环的内壁和钻杆的外壁之间设有若干根支撑杆。本基础方案的工作原理和有益效果在于：与现有技术相比，本扩孔设备中，在钻杆上依次设有导向钻头、扩孔钻头和支撑环，位于钻杆端部的导向钻头可对扩孔钻头的扩孔方向进行牵引和导正，保持扩孔方向与钻孔方向的同心度；同时，导向钻头可以破除前方阻碍物，避免扩孔钻头在扩孔过程中由于孔内发生坍塌情况而造成卡钻；当扩孔钻头对钻孔进行扩孔后，支撑环的外壁与钻孔的内壁相接触，在钻杆旋转工作的过程中，支撑环和支撑杆相配合对钻杆起到支撑作用，避免钻杆发生偏移，从而保证扩孔后的钻孔与扩孔枪的钻孔的同心度，提高扩孔效率。进一步，所述钻杆为中间设有空心流道的空心结构，钻杆靠近导向钻头的一端设有若干与空心流道相连通的出水孔，钻杆的另一端设有一个与空心流道相连通的进水孔；钻杆上密封转动连接有导套，导套内设有与进水孔相连通的柱形空腔，导套上设有与柱形空腔相连通的进水口。本方案中，导套上的进水口、柱形空腔、进水孔、空心流道和出水孔形成一个水的通道，在扩孔过程中，可将导套的进水口通过水管与水源相连接，向钻杆内部输水，钻杆旋转的过程中水可以从出水孔中流出，达到降尘效果，并减小碎石泥土的阻力，从而降低钻头的工作阻力，提高扩孔效率；且导套与钻杆为密封转动连接，不会对钻杆的旋转产生影响，或发生水管缠绕现象。进一步，所述支撑环的外壁设有若干均匀分布的凸齿。凸齿可对孔壁进行二次修整，使井壁更加圆滑。进一步，所述支撑环的外壁设有若干沿其周向分布的导流槽，导流槽的长度方向平行于支撑环的轴向方向。导流槽的设置便于排出扩孔过程中产生的泥沙碎石。进一步，还包括外壳，外壳包括壳体和位于壳体内部的横板，所述壳体为一端开口的封闭式筒状结构，横板和壳体围合形成密闭的腔室，所述驱动电机位于腔室中，所述横板上设有可供钻杆穿过的中心孔，导向钻头、扩孔钻头和支撑环位于腔室外。本方案中，外壳的设置可以避免扩孔过程中产生的泥沙四处飞溅，影响工作人员工作；横板和壳体围合形成密闭的腔室，驱动电机位于腔室内，从而阻挡泥沙飞溅进入到驱动电机内，导致驱动电机失灵；钻杆从横板的中心孔穿过，横板可以对钻杆起到支撑作用，进一步避免钻杆发生偏移，保证同心度，提高扩孔效率和质量。进一步，所述中心孔与钻杆之间设有轴承。轴承的设置可以支撑钻杆，降低钻杆旋转过程中与中心孔之间的摩擦系数，并保证钻杆的回转精度。进一步，所述腔室中设有水箱，水箱与导套的进水口之间通过水管相连通，水箱的箱体为金属板。金属板导热性好，吸热散热快，水箱中的水可以吸收驱动电机散发的热量，有助于给驱动电机降温散热，避免驱动电机工作温度过高，提高其使用寿命。进一步，所述壳体的开口端设有与其固定连接的环形支撑板，环形支撑板上设有沿其周向均匀分布的定位桩。环形支撑板与地面相抵，将定位桩插入底面中，以使壳体固定安装在地面上，增大地面与壳体的接触面积，提高壳体的稳定性，从而增加钻杆旋转的稳定性，避免钻杆发生偏移。进一步，所述壳体包括侧壁和顶壁，顶壁和侧壁之间为可拆卸连接，环形支撑板和侧壁之间为可拆卸连接，方便拆卸，清理和维修内部元件。进一步，所述腔室中设有用于带动钻杆往复运动的驱动元件，所述驱动元件为气缸、液压缸或电动推杆中的一种，以使导向钻头和扩孔钻头伸出壳体进行扩孔作业。附图说明图1为本专利技术实施例一中扩孔设备的纵向剖视图；图2为图1中A-A向剖视图；图3为本专利技术实施例二中扩孔设备的纵向剖视图；图4为本专利技术实施例三中扩孔设备中支撑环的横向剖视图。具体实施方式下面通过具体实施方式进一步详细说明：说明书附图中的附图标记包括：钻杆1、空心流道101、出水孔102、进水孔103、驱动电机2、导向钻头3、扩孔钻头4、支撑环5、凸齿501、导流槽502、支撑杆6、外壳7、侧壁701、顶壁702、横板8、轴承9、环形支撑板10、定位桩11、驱动元件12、导套13、柱形空腔1301、进水口1032、把手14、水箱15、注水口16、泥浆排出口17。实施例一：如图1所示：一种新型扩孔设备，包括钻杆1和用于驱动钻杆1旋转的驱动电机2，驱动电机2可采用伺服电机；钻杆1的上端与驱动电机2的输出轴相连接，钻杆1的下端从下至上依次设有导向钻头3、扩孔钻头4和支撑环5，导向钻头3安装在钻杆1的下端端部，支撑环5与钻杆1同轴设置，支撑环5的内壁和钻杆1的外壁之间设有若干根支撑杆6，结合图2所示，本实施例中，支撑杆6设有4根，且沿着钻杆1的周向均匀分布，支撑杆6的两端分别焊接在钻杆1和支撑环5上。本扩孔设备还包括外壳7，外壳7包括壳体和位于壳体内部的横板8，壳体为下端开口的封闭式筒状结构，横板8和壳体围合形成密闭的腔室，驱动电机2位于腔室中，横板8上设有可供钻杆1穿过的中心孔，导向钻头3、扩孔钻头4和支撑环5位于腔室外；中心孔与钻杆1之间设有轴承9，轴承9的设置可以支撑钻杆1，降低钻杆1旋转过程中与中心孔之间的摩擦系数，并保证钻杆1的回转精度。壳体的开口端(即下端)设有与其固定连接的环形支撑板10，环形支撑板10上设有沿其周向均匀分布的定位桩11，定位桩11与环形支撑板10螺纹连接。环形支撑板10与地面相抵，将定位桩11插入地面中，以使壳体固定安装在地面上，增大地面与壳体的接触面积，提高壳体的稳定性，从而增加钻杆1旋转的稳定性，避免钻杆1发生偏移。壳体包括侧壁701和顶壁702，顶壁702和侧壁701之间为可拆卸连接；环形支撑板10和侧壁701之间为可拆卸连接，方便拆卸，清理和维修内部元件；具体的，这里可采用螺钉或螺栓连接。腔室中还设有用于带动钻杆1往复直线运动的驱动元件12，驱动元件12通过螺钉固定安装在壳体的顶壁702内侧，驱动元件12与电机相连接，驱动元件12为气缸、液压缸或电动推杆中的一种，以使导向钻头3和扩孔钻头4伸出壳体进行扩孔作业。钻杆1为中间设有空心流道101的空心结构，钻杆1的下端设有若干与空心流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型扩孔设备，包括钻杆和用于驱动钻杆旋转的驱动电机，其特征在于：所述钻杆远离驱动电机相连接的一端依次设有导向钻头、扩孔钻头和支撑环，导向钻头安装在钻杆的端部，支撑环与钻杆同轴设置，支撑环的内壁和钻杆的外壁之间设有若干根支撑杆。

【技术特征摘要】
1.一种新型扩孔设备，包括钻杆和用于驱动钻杆旋转的驱动电机，其特征在于：所述钻杆远离驱动电机相连接的一端依次设有导向钻头、扩孔钻头和支撑环，导向钻头安装在钻杆的端部，支撑环与钻杆同轴设置，支撑环的内壁和钻杆的外壁之间设有若干根支撑杆。2.根据权利要求1所述的一种新型扩孔设备，其特征在于：所述钻杆为中间设有空心流道的空心结构，钻杆靠近导向钻头的一端设有若干与空心流道相连通的出水孔，钻杆的另一端设有一个与空心流道相连通的进水孔；钻杆上密封转动连接有导套，导套内设有与进水孔相连通的柱形空腔，导套上设有与柱形空腔相连通的进水口。3.根据权利要求2所述的一种新型扩孔设备，其特征在于：所述支撑环的外壁设有若干均匀分布的凸齿。4.根据权利要求3所述的一种新型扩孔设备，其特征在于：所述支撑环的外壁设有若干沿其周向分布的导流槽，导流槽的长度方向平行于支撑环的轴向方向。5.根据权利要求1～4任一项所述的一种新型扩孔设备，其特征在于：还包括外壳，外壳...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋洪亮，高彩霞，蓝书开，刘伟，
申请(专利权)人：重庆工程职业技术学院，
类型：发明
国别省市：重庆,50