一种辅助冲击回转式凿岩机完成开槽作业的钻杆导向装置的制作方法

1.本发明涉及岩土工程机械领域，尤其涉及一种辅助冲击回转式凿岩机完成开槽作业的钻杆导向装置。


背景技术：

2.在岩土工程中，常需要在岩石或混凝土中开挖沟槽，或者需利用开挖的沟槽切割大范围的岩石或混凝土。传统的铣槽机、盘锯、金刚石绳锯等机械开槽、切割方法在坚硬岩石中的适用性、施工效率较差，而采用钻爆法则难以控制成槽宽度和槽壁成形质量。同时，上述方法也难以在岩石中一次成形数十米深的沟槽。
3.冲击回转式凿岩机通过钻杆和钻头冲击岩石，可在岩石和混凝土中形成数米到数十米深的钻孔，但是由于钻杆承受轴向冲击荷载而发生摆动，且遇到软硬不均匀的材料时往往会向容易破碎的方向偏转，因此难以利用传统的冲击回转式凿岩机在岩石或混凝土中成槽。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术中相关产品的不足，本发明提出一种辅助冲击回转式凿岩机完成开槽作业的钻杆导向装置，解决传统的冲击回转式凿岩机在岩石或混凝土中成槽困难的问题。
5.本发明提供了一种辅助冲击回转式凿岩机完成开槽作业的钻杆导向装置，包括：可插入已成形钻孔中的导向定位管、套在凿岩机的钻杆外且限制钻杆径向摆动的钻杆限位套管、2个以上连接导向定位管和钻杆限位套管的金属连接块；其中，导向定位管由两片长条状的弧形截面金属板、中部金属杆、连接中部金属杆和弧形金属板的微型液压千斤顶构成；所述钻杆限位套管由固定在钻杆上的金属圆盘、套在钻杆及冲击器外且与钻杆同轴的金属圆筒、位于金属圆筒后两端且套在钻杆上的推力轴承、2个以上位于金属圆筒内部且外圈固定在金属圆筒上且内圈套在冲击器上的滚动轴承构成。
6.在本发明的某些实施方式中，所述导向定位管组成部分的结构自内而外的布置顺序是：中部金属杆、微型液压千斤顶、弧形截面金属板，且微型液压千斤顶轴线与中部金属杆和弧形截面金属板的长轴方向垂直。
7.在本发明的某些实施方式中，所述钻杆限位套管沿钻杆轴向的布置顺序是：金属圆盘、推力轴承、内嵌滚动轴承的金属圆筒。
8.在本发明的某些实施方式中，所述连接导向定位管和钻杆限位套管的金属连接块的长度使已成形钻孔和拟成形钻孔相切或相割。
9.在本发明的某些实施方式中，所述弧形截面金属板的长度不小于1m。
10.与现有技术相比，本发明有以下优点：
11.本发明实施例所述辅助冲击回转式凿岩机完成开槽作业的钻杆导向装置，安装于普通冲击回转式凿岩机的钻杆和冲击器上，可显著减小钻头和钻杆的横向摆动，控制钻进
方向，使新钻孔(拟成形钻孔)的轴向与既有钻孔(已成形钻孔)平行，通过钻若干相互连通且轴线平行的钻孔而形成一个沟槽，有效解决了坚硬岩石或混凝土中深槽难以成形的问题，本发明可以发挥冲击式钻机效率高、适应性强、钻孔深度大的优势，完成坚硬岩石深槽的开挖成形作业。
附图说明
12.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
13.图1为本发明所述辅助冲击回转式凿岩机完成开槽作业的钻杆导向装置的纵剖面示意图；
14.图2为本发明所述辅助冲击回转式凿岩机完成开槽作业的钻杆导向装置的a
‑
b方向的剖面示意图；
15.图3为本发明安装在潜孔钻冲击器和钻杆上时的纵剖面示意图；
16.图4为为本发明安装在潜孔钻冲击器和钻杆上时a
‑
b方向的剖面示意图。
17.附图标记说明：
18.1、弧形截面金属板；2、中部金属杆；3、微型液压千斤顶；4、金属连接块；5、金属圆盘；6、推力轴承；7、滚动轴承；8、金属圆筒；9、已成形钻孔；10、拟成形钻孔；11、钻杆；12、冲击器；13、钻头。
具体实施方式
19.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本发明的较佳实施例。本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
20.参阅图1
‑
4所示，所述辅助冲击回转式凿岩机完成开槽作业的钻杆导向装置包括可插入已成形钻孔9中的导向定位管、套在凿岩机的钻杆11外且限制钻杆11径向摆动的钻杆限位套管、2个以上连接导向定位管和钻杆限位套管的金属连接块4，其中钻杆限位套管的位置正对拟成形钻孔10。
21.其中，导向定位管由两片长条状且长度不小于1m的弧形截面金属板1、中部金属杆2、连接中部金属杆2和弧形金属板1的微型液压千斤顶3构成。所述导向定位管组成部分的结构自内而外的布置顺序是：中部金属杆2、微型液压千斤顶3、弧形截面金属板1，且微型液压千斤顶3轴线与中部金属杆2和弧形截面金属板1的长轴方向垂直。
22.钻杆限位套管由固定在钻杆11上的金属圆盘5、套在钻杆11及冲击器12外且与钻杆11同轴的金属圆筒8、位于金属圆筒8后两端且套在钻杆11上的推力轴承6、2个以上位于金属圆筒8内部且外圈固定在金属圆筒8上且内圈套在冲击器12上的滚动轴承7构成。所述钻杆限位套管沿钻杆轴向的布置顺序是：金属圆盘5、推力轴承6、内嵌滚动轴承7的金属圆
筒8。钻杆11的尾部设有钻头13，钻头13位于所述金属圆筒8外部。
23.在本发明实施例中，所述连接导向定位管和钻杆限位套管的金属连接块4的长度使已成形钻孔9和拟成形钻孔10相切或相割。
24.本发明实施例所述辅助冲击回转式凿岩机完成开槽作业的钻杆导向装置，安装于普通冲击回转式凿岩机的钻杆11和冲击器12上，可显著减小钻头13和钻杆11的横向摆动，控制钻进方向，使新钻孔(拟成形钻孔10)的轴向与既有钻孔(已成形钻孔9)平行，通过钻若干相互连通且轴线平行的钻孔而形成一个沟槽，有效解决了坚硬岩石或混凝土中深槽难以成形的问题，本发明可以发挥冲击式钻机效率高、适应性强、钻孔深度大的优势，完成坚硬岩石深槽的开挖成形作业。
25.本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。以上仅为本发明的实施例，但并不限制本发明的专利范围，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明专利保护范围之内。


技术特征：
1.一种辅助冲击回转式凿岩机完成开槽作业的钻杆导向装置，其特征在于，包括：可插入已成形钻孔中的导向定位管、套在凿岩机的钻杆外且限制钻杆径向摆动的钻杆限位套管、2个以上连接导向定位管和钻杆限位套管的金属连接块；其中，导向定位管由两片长条状的弧形截面金属板、中部金属杆、连接中部金属杆和弧形金属板的微型液压千斤顶构成；所述钻杆限位套管由固定在钻杆上的金属圆盘、套在钻杆及冲击器外且与钻杆同轴的金属圆筒、位于金属圆筒后两端且套在钻杆上的推力轴承、2个以上位于金属圆筒内部且外圈固定在金属圆筒上且内圈套在冲击器上的滚动轴承构成。2.根据权利要求1所述的辅助冲击回转式凿岩机完成开槽作业的钻杆导向装置，其特征在于：所述导向定位管组成部分的结构自内而外的布置顺序是：中部金属杆、微型液压千斤顶、弧形截面金属板，且微型液压千斤顶轴线与中部金属杆和弧形截面金属板的长轴方向垂直。3.根据权利要求1所述的辅助冲击回转式凿岩机完成开槽作业的钻杆导向装置，其特征在于：所述钻杆限位套管沿钻杆轴向的布置顺序是：金属圆盘、推力轴承、内嵌滚动轴承的金属圆筒。4.根据权利要求1所述的辅助冲击回转式凿岩机完成开槽作业的钻杆导向装置，其特征在于：所述连接导向定位管和钻杆限位套管的金属连接块的长度使已成形钻孔和拟成形钻孔相切或相割。5.根据权利要求1所述的辅助冲击回转式凿岩机完成开槽作业的钻杆导向装置，其特征在于：所述弧形截面金属板的长度不小于1m。

技术总结
本发明公开了一种辅助冲击回转式凿岩机完成开槽作业的钻杆导向装置，涉及岩土工程机械领域，包括可插入已成形钻孔中的导向定位管、套在凿岩机的钻杆外且限制钻杆径向摆动的钻杆限位套管、2个以上连接导向定位管和钻杆限位套管的金属连接块。本发明所述辅助冲击回转式凿岩机完成开槽作业的钻杆导向装置，安装于普通冲击回转式凿岩机的钻杆和冲击器上，可显著减小钻头和钻杆的横向摆动，控制钻进方向，使新钻孔的轴向与既有钻孔平行，通过钻若干相互连通且轴线平行的钻孔而形成一个沟槽，有效解决了坚硬岩石或混凝土中深槽难以成形的问题，本发明可以发挥冲击式钻机效率高、适应性强、钻孔深度大的优势，完成坚硬岩石深槽的开挖成形作业。的开挖成形作业。的开挖成形作业。


技术研发人员：孙金山 赵国堂 贾永胜 答治华 姚颖康 刘昌邦
受保护的技术使用者：江汉大学
技术研发日：2021.05.27
技术公布日：2021/10/18