[实用新型]一种硬岩节能柱塞式旋挖钻具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种硬岩节能柱塞式旋挖钻具，属于旋挖机基础工程领域。

背景技术

纵观现阶段旋挖工程领域，旋挖机钻具在对坚硬微风化岩层及未风化岩层，在施工中消耗大量截齿或牙轮的同时截齿或牙轮极难入岩。目前仍然没有能有效快速攻克90MPa至250MPa的微风化和未风化岩层（如花岗岩，辉绿岩，玄武岩，安山岩，麻石岩，石英岩，硅质石灰岩，大理石，白云岩，乌石板岩）的钻具，更没有出现在不拓展施工现场（如人开挖等）的情况下，确保自然岩层不被震松，又能高标准完成施工设计指数的施工途径。

中国专利CN201420218217.5公开了一种注水式变齿多功能穿岩钻，如图5所示，其驱动轴与装在驱动轴上的轴座，上平衡柱销，以及钻具护筒相组合。其轴套座与驱动轴一起在连接螺杆（导向销），上平衡柱销，与固定在下底门上的导向筒及护筒壁上的导向槽沿着钻具护筒做上下导向运动，同时驱动轴做静平衡旋转运动。其中轴座与驱动轴内设有冷却液通道。这种结构形式由于在施工中随钻裂石块的不断填储至护筒内，造成轴座与钻具护筒，导向筒，驱动轴之间因石块堵卡而存在相对运动，造成冷却管被缠绕扭断而使冷却失效。

实用新型内容

为了彻底克服现有的驱动支架与钻具护筒，平衡柱塞之间存在相对运动缠绕冷却管扭断而无法作业的不足，本实用新型旨在提供一种结合传动机械设备轴平衡导向旋转，柱塞伸缩运动原理的硬岩节能柱塞式旋挖钻具，该旋孔钻具的轴座与主体，筒壁固定相连，轴座和钻具筒壁相对于驱动轴不做旋转上下运动，彻底避免了施工过程中除踏孔踏方和人为之外的任何威胁。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种硬岩节能柱塞式旋挖钻具，包括

—驱动轴，其底端装分头座和安装在分头座上的多个截齿或牙轮；

—套装在驱动轴上的上轴座和下轴座；以及

—套装上轴座和下轴座外的钻具护筒；其结构特点是：

所述上轴座和下轴座分别与钻具护筒固定相连，所述驱动轴可相对该上轴座和下轴座上下旋转运动；所述驱动轴外套装有具有冷却储液缸，所述上轴座内设有进液通道，所述驱动轴内设有冷却液通道，所述下轴座内设有储液通道，所述分头座上设有出液通道；当驱动轴运动至上止点时，所述进液通道、冷却通道和出液通道依次贯通；当驱动轴运动至下止点时，所述进液通道、冷却储液腔、储液通道、冷却通道和出液通道依次贯通。

由此，工作时，上轴座和下轴座分别与钻具护筒固定不动，驱动轴相对于上轴座、下轴座和钻具护筒做作动平衡旋转上下运动；冷却液注入进液通道、冷却储液腔、冷却通道和出液通道，然后直达截齿或牙轮部位，完美创造了施工中低温条件（40℃-60℃），进一步彻底改变了钻具护筒壁、截齿或牙轮与岩石之间的冷却和润滑效果。

根据本实用新型的实施例，还可以对本实用新型作进一步的优化，以下为优化后形成的技术方案：

根据本实用新型的实施例，所述冷却通道通过设置在驱动轴中部的连通孔与所述冷却储液腔连通；所述连通孔的设置位置为，当驱动轴运动至上止点和下止点时，连通孔均位于上轴座顶端面与下轴座底端面之间。

为了保证最好的冷却效果，所述出液通道与设置在每个截齿或牙轮一侧的出液孔连通。

优选地，所述进液通道的进液口通过装有进液阀的管道与进液系统连通。

为了保证连接可靠，所述驱动轴顶端固定连接有四方头，在驱动轴与四方头之间还设有插销保险。所述插销保险是装在驱动轴与四方头连接部位的连接部件，该连接部件将四方头与驱动轴进行二次紧固。

优选地，所述分头座为垂直交错式四六或多极分头，该四六或多极分头内的出液通道均布相通。

作为一种结构形式，所述冷却储液腔由冷却储液缸内壁与驱动轴外壁构成。