本实用新型专利技术提供了一种环切钻具，属于钻具技术领域。它解决了现有钻具稳定性较差、传动效率低、成本高的问题。本环切钻具，包括钻架、设于钻架上且可轴向运动的支撑筒以及与支撑筒同轴设置并能随支撑筒一同运动的钻筒，钻筒内同轴穿设有由动力组件驱动的导向定位柱，钻筒通过联动组件与导向定位柱周向限位且轴向滑动配合，导向定位柱上设有用于防止钻筒晃动的稳定组件。通过稳定盘对钻筒进行有效支撑，防止钻筒发生晃动，不会偏离轴向位置，稳定性好，而且传动效率高，成本低。成本低。成本低。
【技术实现步骤摘要】
环切钻具
[0001]本技术属于钻具
，涉及一种环切钻具。
技术介绍
[0002]在现有技术中，隧道掘进是岩石非爆破开挖的常见手段，即利用水平环缝钻机在岩石的掌子面钻出环缝，破坏岩石边界，以利于剥离岩石。在钻机掘进施工中，由于环缝钻机的钻筒头部是钻齿，尾部是驱动轴，所以当岩芯断在钻筒内时，岩芯只能从钻筒的头部取出，但是取出时钻筒头部的钻齿又会卡着岩芯，从而导致取出困难，存在一定的施工困扰。
[0003]为此，中国专利公开了一种带有过水螺旋钻筒的环缝取芯钻孔装置[申请公布号为CN112031687A]，包括钻头座、第一旋转马达、旋转芯轴、钻筒和取芯钻头，钻筒由至少两根管道螺旋缠绕而成，在钻筒内设置潜孔钻头，在开始钻孔前可以将潜孔钻头的前端抵接在岩壁上进行定位，防止开始钻孔时取芯钻头打滑而钻歪；在钻筒缩回时，便于潜孔钻头能完全将钻筒以及取芯钻头内的内芯击碎并推出。
[0004]上述环缝取芯钻孔装置存在以下问题：钻筒的长度较长，在钻进时钻筒前端会晃动，导致偏离轴向位置，稳定性较差；虽然可通过潜孔钻头进行钻孔前的定位，但该定位为初始定位，为钻筒找到钻进的准确位置，也达不到对钻筒进行支撑的目的。而且现有的钻具大多采用液压马达作为动力组件，液压马达则由电机驱动，传动效率低下，生产成本高。
技术实现思路
[0005]本技术的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种传动效率高的环切钻具。
[0006]本技术的目的可通过下列技术方案来实现：
[0007]一种环切钻具，包括钻架、设于钻架上且可轴向运动的支撑筒以及与支撑筒同轴设置并能随支撑筒一同运动的钻筒，所述钻筒内同轴穿设有由动力组件驱动的导向定位柱，所述钻筒通过联动组件与导向定位柱周向限位且轴向滑动配合，所述导向定位柱上设有用于防止钻筒晃动的稳定组件。
[0008]在动力组件的作用下，导向定位柱绕自身中轴线转动，通过联动组件的传递作用，带动钻筒随导向定位柱同步转动，控制钻筒的轴向位置，实现钻筒的钻进与退出。稳定组件可对钻筒进行有效支撑，防止钻筒发生晃动，不会偏离轴向位置，稳定性好。
[0009]在上述环切钻具中，所述导向定位柱内具有轴孔，所述轴孔内同轴穿设有钻杆，所述钻杆的前端具有钻头，所述钻杆与导向定位柱之间通过第一轴承实现轴向定位，所述钻杆与导向定位柱之间还设有用于使钻杆绕自身中轴线转动的传动组件。
[0010]钻筒钻进前，使导向定位柱前移，同时带动钻杆前移，导向定位柱的转动通过传动组件传递给钻杆，带动钻杆转动，使钻头在岩石面上钻出定位孔。稳定组件位于导向定位柱的前端，钻头位于稳定组件的前端，钻头钻进时，导向定位柱持续前移，直至稳定组件与定位孔配合后，导向定位柱才停止前移。通过在岩石面上钻出定位孔，可提高导向定位柱的稳
定性，进而提高稳定组件的稳定性，达到提高钻筒稳定性的目的。
[0011]在上述环切钻具中，所述稳定组件包括同轴设于导向定位柱前端的稳定筒和同轴设于稳定筒上的稳定盘，所述钻杆同轴穿设在稳定筒内且两者通过第二轴承实现轴向定位，所述稳定盘的外径小于钻筒的内径；所述钻头位于稳定筒前端，所述钻头的外径小于稳定筒的外径，所述稳定筒的前端具有导向锥面，所述导向锥面的最小外径小于钻头的外径。
[0012]导向锥面的外径由前往后逐渐增大，导向锥面的最大外径等于稳定筒的外径。通过导向锥面与定位孔配合，可将稳定筒牢牢卡死，防止稳定筒在径向上发生跳动，从而防止钻筒在径向上的跳动，特别是钻筒与岩石面刚接触时的初始跳动，进一步提高了稳定性。其中，稳定盘的外径略小于钻筒的内径，两者之间为间隙配合。为了防止泥土进入钻筒，可在稳定盘的外周上设置环形槽，在环形槽内设置密封圈，密封圈与钻筒内壁接触。
[0013]在上述环切钻具中，所述传动组件包括同轴套设在钻杆上的离合盘、设于离合盘一侧的第一啮合齿以及设于导向定位柱后端的第二啮合齿，所述第一啮合齿与第二啮合齿啮合。
[0014]第一啮合齿沿离合盘径向延伸，第二啮合齿沿导向定位柱径向延伸，当导向定位柱转动时，通过第二啮合齿和第一啮合齿使离合盘转动，离合盘转动时带动钻杆同步转动。不需要设置独立的动力单元驱动钻杆，大大降低了成本。
[0015]在上述环切钻具中，所述钻杆上设有第一外花键槽，所述离合盘上设有第一内花键，所述第一内花键与第一外花键槽配合。
[0016]第一外花键槽沿钻杆轴向延伸，第一内花键沿离合盘轴向延伸。离合盘可沿钻杆轴向运动，两者通过第一外花键槽和第一内花键周向限位。需要钻杆转动时，离合盘靠近导向定位柱，使第一啮合齿与第二啮合齿啮合，导向定位杆转动带动钻杆同步转动。当导向定位柱定位好后，离合盘远离导向定位柱，使第一啮合齿与第二啮合齿分开，导向定位柱转动时不会带动钻杆转动，避免钻头进一步对定位孔进行磨损，在一定程度上提高了钻杆的稳定性，从而提高了导向定位柱的稳定性。
[0017]在上述环切钻具中，所述钻筒的后端同轴固连有伸入支撑筒的连接筒，所述连接筒与支撑筒之间设有第三轴承，所述联动组件设于连接筒与导向定位柱之间。第三轴承可对连接筒进行轴向与径向定位，保证连接筒和钻筒始终与支撑筒同轴，当支撑筒轴向运动时，带动连接筒轴向运动，从而带动钻筒轴向运动。
[0018]在上述环切钻具中，所述联动组件包括设于导向定位柱上的第二外花键槽和设于连接筒上的第二内花键，所述第二内花键与第二外花键槽配合。
[0019]第二外花键槽沿导向定位柱轴向延伸，第二内花键沿连接筒轴向延伸。连接筒可沿导向定位柱周向运动，两者通过第二外花键槽和第二内花键周向限位。当导向定位柱转动时，通过第二外花键槽和第二内花键带动连接筒转动，从而带动钻筒同步转动。
[0020]在上述环切钻具中，所述动力组件包括电机、与电机传动连接的减速器以及与减速器传动连接的从动齿轮，所述从动齿轮与导向定位柱同轴固连。减速器的输入端与电机的输出轴连接，减速器的输出端为输出齿轮，该输出齿轮与从动齿轮啮合。电机工作时将带动减速器工作，经减速器减速后，导向定位柱低速转动。
[0021]在上述环切钻具中，所述钻架上设有与导向定位柱平行的第一导轨，所述第一导轨上滑动配合有动力箱，所述钻架上还设有用于驱动动力箱沿第一导轨长度方向运动的第
一驱动件，所述导向定位柱穿设在动力箱内且能随动力箱一同运动，所述从动齿轮和减速器设于动力箱内。
[0022]为了实现导向定位柱的转动，在导向定位柱与动力箱之间设置轴承。第一驱动件为液压缸或电动推杆等其他直线驱动机构，当第一驱动件伸缩时带动动力箱沿第一导轨的长度方向运动，从而带动导向定位柱轴向运动。
[0023]在上述环切钻具中，所述钻架上设有与导向定位柱平行的第二导轨，所述支撑筒与第二导轨滑动配合，所述钻架上还设有用于驱动支撑筒轴向运动的第二驱动件。第二驱动件为液压缸或电动推杆等其他直线驱动机构，当第二驱动件伸缩时带动支撑筒沿第二导轨的长度方向运动，从而带动钻筒轴向运动。
[0024]与现有技术相比本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种环切钻具，包括钻架(1)、设于钻架(1)上且可轴向运动的支撑筒(2)以及与支撑筒(2)同轴设置并能随支撑筒(2)一同运动的钻筒(3)，其特征在于，所述钻筒(3)内同轴穿设有由动力组件驱动的导向定位柱(4)，所述钻筒(3)通过联动组件与导向定位柱(4)周向限位且轴向滑动配合，所述导向定位柱(4)上设有用于防止钻筒(3)晃动的稳定组件。2.根据权利要求1所述的环切钻具，其特征在于，所述导向定位柱(4)内具有轴孔(5)，所述轴孔(5)内同轴穿设有钻杆(6)，所述钻杆(6)的前端具有钻头(7)，所述钻杆(6)与导向定位柱(4)之间通过第一轴承(8)实现轴向定位，所述钻杆(6)与导向定位柱(4)之间还设有用于使钻杆(6)绕自身中轴线转动的传动组件。3.根据权利要求2所述的环切钻具，其特征在于，所述稳定组件包括同轴设于导向定位柱(4)前端的稳定筒(9)和同轴设于稳定筒(9)上的稳定盘(10)，所述钻杆(6)同轴穿设在稳定筒(9)内且两者通过第二轴承(11)实现轴向定位，所述稳定盘(10)的外径小于钻筒(3)的内径；所述钻头(7)位于稳定筒(9)前端，所述钻头(7)的外径小于稳定筒(9)的外径，所述稳定筒(9)的前端具有导向锥面(12)，所述导向锥面(12)的最小外径小于钻头(7)的外径。4.根据权利要求2所述的环切钻具，其特征在于，所述传动组件包括同轴套设在钻杆(6)上的离合盘(13)、设于离合盘(13)一侧的第一啮合齿(14)以及设于导向定位柱(4)后端的第二啮合齿(15)，所述第一啮合齿(14)与第二啮合齿(15)啮合。5...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨城茏，
申请(专利权)人：杨城茏，
类型：新型
国别省市：
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