[实用新型]环缝钻具

说明书

本实用新型提供了一种环缝钻具，属于钻具技术领域。它解决了现有环缝钻具稳定性较差的问题。本环缝钻具，包括钻架、设于钻架上的支撑筒以及用于驱动支撑筒轴向运动的水平驱动机构，支撑筒上设有由动力组件驱动的钻筒，钻筒与支撑筒同轴设置，钻架上固连有伸入钻筒的导向定位柱，导向定位柱与钻筒同轴设置，导向定位柱上设有用于防止钻筒晃动的稳定盘。钻筒在轴向运动时，通过稳定盘对其进行有效支撑，防止钻筒发生晃动，不会偏离轴向位置，稳定性好。

技术领域

本实用新型属于钻具技术领域，涉及一种环缝钻具。

背景技术

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。

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。

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。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种用于大扭矩、低转速的环缝钻具，增强钻筒绕自身中轴线转动的稳定性。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

一种环缝钻具，包括钻架、设于钻架上的支撑筒以及用于驱动支撑筒轴向运动的水平驱动机构，所述支撑筒上设有由动力组件驱动的钻筒，所述钻筒与支撑筒同轴设置，所述钻架上固连有伸入钻筒的导向定位柱，所述导向定位柱与钻筒同轴设置，所述导向定位柱上设有用于防止钻筒晃动的稳定盘。

在动力组件的作用下，钻筒绕自身中轴线转动；在水平驱动机构的作用下，支撑筒轴向运动，从而带动钻筒轴向运动，实现钻筒的钻进与退出。钻筒在轴向运动时，通过稳定盘对其进行有效支撑，防止钻筒发生晃动，不会偏离轴向位置，稳定性好。

在上述环缝钻具中，所述导向定位柱内具有轴孔，所述轴孔内同轴穿设有由动力单元驱动的钻杆，所述钻杆的前端具有钻头，所述导向定位柱上设有用于驱动钻杆轴向运动的轴向驱动单元。

在动力单元的作用下，钻杆绕自身中轴线转动；在轴向驱动单元的作用下，钻杆轴向运动。在钻筒钻进前，轴向驱动单元驱动钻杆前移，动力单元工作使钻头在掌子面上钻出定位孔，随后轴向驱动单元使钻杆后退，最后使钻架整体前移并将导向定位柱的前端定位到定位孔。导向定位柱的前端伸出钻筒前端一段距离，用于与定位孔配合。通过定位孔，可提高导向定位柱的稳定性，进而提高稳定盘的稳定性，达到提高钻筒稳定性的目的。

在上述环缝钻具中，所述钻头的外径大于轴孔的孔径，但小于导向定位柱的外径，所述导向定位柱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。

通过导向锥面与定位孔配合，可将导向定位柱牢牢卡死，防止导向定位柱在径向上发生跳动，特别是钻筒与掌子面刚接触时的初始跳动，进一步提高了稳定性。

在上述环缝钻具中，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轴承，所述导向定位柱上滑动配合有滑套，所述滑套与连接筒同轴固连。