一种入岩钻机及其旋切冲击钻进系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种入岩钻机及其旋切冲击钻进系统，旋切冲击钻进系统包括内管及其外围同轴套设的钻杆，还包括用于向钻头输出振动冲击力的冲击器，冲击器包括同轴设置于内管与钻杆之间的环形空间中、并可上下移动冲击钻头的冲击套，钻杆的内壁上于冲击套的上方设置有弹簧支座，弹簧支座与冲击套之间顶装有储能弹簧，冲击套上连接有沿钻杆轴向延伸的提升钢丝绳，冲击器还包括通过拉动提升钢丝绳带动所述冲击套上移、并使冲击套压缩所述储能弹簧储能的提升机构，提升机构在储能弹簧储能结束后松开所述提升钢丝绳而使所述冲击套在自重和储能弹簧释放能的共同作用下冲击钻头。本实用新型专利技术提供了一种结构简单、制造成本较低的旋切冲击钻进系统。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及桩工机械设备，尤其涉及一种入岩钻机及其旋切冲击钻进系统。
技术介绍
为了能够使钻机的钻头顺利的钻入岩石中，往往需要对钻头施加一定频率的冲击能才能实现钻头的顺利入岩，这种能够钻挖岩石的钻机称为入岩钻机。旋切冲击钻进系统对一个入岩钻机的钻进效果起着至关重要的作用，现有入岩钻机的旋切冲击钻进系统如中国专利CN202227979U公开的“一种液压振动冲击器及其构成的桩工动力头”，桩工动力头包括用于直接或间接灌注混凝土、正反循环钻进的水或泥浆的内管，内管的外周同轴套装有保护筒(即钻杆)，保护筒的下端止转连接有钻头，桩工动力头还包括向所述保护筒和钻头输出转动扭矩的动力机构，在内管上设置有向钻头施加冲击能的液压振动冲击器。工作时，内管不旋转，保护筒和钻头在动力机构的驱动下旋转，液压振动冲击器则向动力头施加一定频率的振动冲击能，这样钻头可以一边旋转、一边振动的进行钻进施工。现有的这种桩工动力头虽然实现了振动钻进的工作过程，但是采用液压振动冲击器向钻头施加振动冲击能，液压振动冲击器的结构复杂，且各液压密封元件的制造难度大，造成液压振动冲击器的造价很闻，最终造成粧工动力头的制造成本很闻，不利于设备的推广。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种结构简单、制造成本较低的旋切冲击钻进系统；本技术的目的还在于提供一种使用该旋切冲击钻进系统的入岩钻机。为了解决上述问题，本技术中旋切冲击钻进系统的技术方案为:—种入岩钻机的旋切冲击钻进系统，包括内管及其外围同轴套设的钻杆，钻杆的下端用于与钻头传动连接，所述的旋切冲击钻进系统还包括用于向钻头输出振动冲击力的冲击器，所述冲击器包括同轴设置于所述内管与钻杆之间的环形空间中、并可上下移动冲击钻头的冲击套，所述钻杆的内壁上于冲击套的上方设置有弹簧支座，所述弹簧支座与所述冲击套之间顶装有储能弹簧，所述的冲击套上连接有沿钻杆轴向延伸的提升钢丝绳，所述的冲击器还包括通过拉动提升钢丝绳带动所述冲击套上移、并使冲击套压缩所述储能弹簧储能的提升机构，所述提升机构在储能弹簧储能结束后松开所述提升钢丝绳而使所述冲击套在自重和储能弹簧释放能的共同作用下冲击钻头。所述的提升机构为机械式提升机构、气举式提升机构或液举式提升机构。所述旋切冲击钻进系统的驱动机构包括设置于所述钻杆上端的旋转动力输出部件和同轴固连于所述钻杆上端的钻杆连接套，所述旋转动力输出部件与所述钻杆连接套通过花键配合传动连接，所述钻杆连接套相对所述旋转动力输出部件可轴向移动。所述钻杆连接套的上下端分别外翻有上挡止凸沿和下法兰，所述下法兰通过螺栓连接结构与所述钻杆上端同轴固连，所述上挡止凸沿用于与所述旋转动力输出部件挡止配合而阻止所述钻杆连接套向下移动，所述旋转动力输出部件与所述钻杆连接套的轴向传动配合尺寸小于所述上挡止凸沿与所述下法兰之间的间距，所述的间距形成冲击活动间隙。所述内管的上端固设有料腔与所述内管的内孔相通的料斗，所述的料斗中设置有内孔与所述钻杆的内孔竖直连通的钢丝绳穿管，所述提升钢丝绳由所述钢丝绳穿管中穿出后连接于所述的提升机构上。旋切冲击钻进系统的技术方案为:包括内管及其外围同轴套设的钻杆，钻杆的下端用于与钻头传动连接，所述的旋切冲击钻进系统还包括用于向钻头输出振动冲击力的冲击器，所述冲击器包括同轴设置于所述内管与钻杆之间的环形空间中、并可上下移动冲击钻头的冲击套，所述钻杆的内壁上于冲击套的上方设置有弹簧支座，所述弹簧支座与所述冲击套之间顶装有储能弹簧，所述的冲击套上连接有沿钻杆轴向延伸的提升钢丝绳，所述的冲击器还包括通过拉动提升钢丝绳带动所述冲击套上移、并使冲击套压缩所述储能弹簧储能的提升机构，所述提升机构在储能弹簧储能结束后松开所述提升钢丝绳而使所述冲击套在自重和储能弹簧释放能的共同作用下冲击钻头。所述的提升机构为机械式提升机构、气举式提升机构或液举式提升机构。所述旋切冲击钻进系统的驱动机构包括设置于所述钻杆上端的旋转动力输出部件和同轴固连于所述钻杆上端的钻杆连接套，所述旋转动力输出部件与所述钻杆连接套通过花键配合传动连接，所述钻杆连接套相对所述旋转动力输出部件可轴向移动。所述钻杆连接套的上下端分别外翻有上挡止凸沿和下法兰，所述下法兰通过螺栓连接结构与所述钻杆上端同轴固连，所述上挡止凸沿用于与所述旋转动力输出部件挡止配合而阻止所述钻杆连接套向下移动，所述旋转动力输出部件与所述钻杆连接套的轴向传动配合尺寸小于所述上挡止凸沿与所述下法兰之间的间距，所述的间距形成冲击活动间隙。所述内管的上端固设有料腔与所述内管的内孔相通的料斗，所述的料斗中设置有内孔与所述钻杆的内孔竖直连通的钢丝绳穿管，所述提升钢丝绳由所述钢丝绳穿管中穿出后连接于所述的提升机构上。本技术的有益效果为:在进行钻进施工时，提升机构通过钢丝绳拉动冲击套上移，在冲击套上移的过程中，冲击套压迫储能弹黃储能；在储能弹黃储能结束后，提升机构松开提升钢丝绳，冲击套在本身自重和储能弹簧释放能的共同作用下对钻头进行冲击。钻头可以一边旋转、一边振动，从而实现相应的入岩钻进，储能弹簧的使用，一方面增加了冲击套对钻头的冲击力，缩短了冲击套的移动行程，同时通过增加冲击套向下的冲击速度，增加了单位时间内，冲击套对钻头的冲击频率。本技术中的冲击器结构简单，没有复杂的制造难度大的液压密封元件，大大降低了制造成本。附图说明图1是本技术入岩钻机实施例中旋切冲击钻进系统的结构示意图，同时也是本技术中旋切冲击钻进系统的一个实施例的结构示意图；图2是图1中的A部分的放大示意图；图3是图1中的B部分的放大示意图。具体实施方式一种入岩钻机的实施例如图f 3所示:包括行走机构和设置于行走机构上的旋切冲击钻进系统，旋切冲击钻进系统包括内管6及其外周同轴套设的钻杆7，内管6具有用于直接或间接灌注混凝土、正反循环钻进的水或泥浆的内孔，钻杆7的下端固定设置有钻头I，钻头I与内管6转动密封配合。旋切冲击钻进系统还包括向钻头输出振动冲击力的冲击器，冲击器包括设置于内管6与钻杆7之间的间隙中的冲击套11，冲击套11沿上下方向导向移动的套装于内管6上，钻杆7的内壁上于冲击套11的上方设置有弹簧支座8，弹簧支座8与冲击套11的上端之间顶装有储能弹簧9，储能弹簧9环设于内管6的外围，冲击套11的下端与钻头I传动连接，冲击套11的上端连接有提升钢丝绳10，冲击器还包括通过拉动提升钢丝绳10带动冲击套11上移、并使冲击套11压缩储能弹簧9储能的提升机构，提升机构在储能弹黃9储能结束后松开提升钢丝绳10而使冲击套11在自重和储能弹黃9释放能的共同作用下冲击钻头I。内管6的上端固设有料斗支撑座，料斗支撑座上固定安装有料腔与内管的内孔相通的料斗12，料斗12用于向内管中灌注混凝土 14，料斗12中设置有内孔与钻杆7的内孔相通的钢丝绳穿管13，钢丝绳穿管13用于隔离钢丝绳和混凝土而保护钢丝绳，提升钢丝绳10由钢丝绳穿管13中穿出后连接于提升机构上。提升机构为气举式提升机构，包括气动式举升缸，举升缸包括缸体和缸体中导向密封滑动装配的活塞杆，缸体上设置有进气口和排气口(举升缸为现有技术，其具体结构此处不再详述)，提升钢丝绳连接于活塞杆的上端可以被活塞杆举升，活塞杆在举升过程中，进气口进气，出气口被相应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种入岩钻机的旋切冲击钻进系统，包括内管及其外围同轴套设的钻杆，钻杆的下端用于与钻头传动连接，所述的旋切冲击钻进系统还包括用于向钻头输出振动冲击力的冲击器，其特征在于：所述冲击器包括同轴设置于所述内管与钻杆之间的环形空间中、并可上下移动冲击钻头的冲击套，所述钻杆的内壁上于冲击套的上方设置有弹簧支座，所述弹簧支座与所述冲击套之间顶装有储能弹簧，所述的冲击套上连接有沿钻杆轴向延伸的提升钢丝绳，所述的冲击器还包括通过拉动提升钢丝绳带动所述冲击套上移、并使冲击套压缩所述储能弹簧储能的提升机构，所述提升机构在储能弹簧储能结束后松开所述提升钢丝绳而使所述冲击套在自重和储能弹簧释放能的共同作用下冲击钻头。

【技术特征摘要】
1.一种入岩钻机的旋切冲击钻进系统，包括内管及其外围同轴套设的钻杆，钻杆的下端用于与钻头传动连接，所述的旋切冲击钻进系统还包括用于向钻头输出振动冲击力的冲击器，其特征在于:所述冲击器包括同轴设置于所述内管与钻杆之间的环形空间中、并可上下移动冲击钻头的冲击套，所述钻杆的内壁上于冲击套的上方设置有弹簧支座，所述弹簧支座与所述冲击套之间顶装有储能弹簧，所述的冲击套上连接有沿钻杆轴向延伸的提升钢丝绳，所述的冲击器还包括通过拉动提升钢丝绳带动所述冲击套上移、并使冲击套压缩所述储能弹簧储能的提升机构，所述提升机构在储能弹簧储能结束后松开所述提升钢丝绳而使所述冲击套在自重和储能弹簧释放能的共同作用下冲击钻头。2.根据权利要求1所述的旋切冲击钻进系统，其特征在于:所述的提升机构为机械式提升机构、气举式提升机构或液举式提升机构。3.根据权利要求1所述的旋切冲击钻进系统，其特征在于:所述旋切冲击钻进系统的驱动机构包括设置于所述钻杆上端的旋转动力输出部件和同轴固连于所述钻杆上端的钻杆连接套，所述旋转动力输出部件与所述钻杆连接套通过花键配合传动连接，所述钻杆连接套相对所述旋转动力输出部件可轴向移动。4.根据权利要求3所述的旋切冲击钻进系统，其特征在于:所述钻杆连接套的上下端分别外翻有上挡止凸沿和下法兰，所述下法兰通过螺栓连接结构与所述钻杆上端同轴固连，所述上挡止凸沿用于与所述旋转动力输出部件挡止配合而阻止所述钻杆连接套向下移动，所述旋转动力输出部件与所述钻杆连接套的轴向传动配合尺寸小于所述上挡止凸沿与所述下法兰之间的间距，所述的间距形成冲击活动间隙。5.根据权利要求Γ4任意一项所述的旋切冲击钻进系统，其特征在于:所述内管的上端固设有料腔与所述内管的内孔相通的料斗，所述的料斗中设置有内孔与所述钻杆的内孔竖直连通的钢丝绳穿管，所述提升钢丝绳由所述钢丝绳穿管中穿出后连接于所述的提升机构上。...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵金安，
申请(专利权)人：邵金安，
类型：实用新型
国别省市：