[发明专利]前混合磨料高压水射流钻孔装置

说明书

技术领域

本发明涉及流体动力技术领域，尤其是采用流体作为动力的水射流钻孔装置。

技术背景

目前，钻孔都是利用钻机钻头或凿岩机等来进行的，而利用钻头或凿岩机来进行钻孔，由于钻头与岩石摩擦剧烈，往往噪声很大，而且在摩擦的过程中会产生大量的热，一方面浪费大量的能量，而且使钻头不能长时间的工作，否则很容易使钻头损坏；另一方面，产生的热如果遇到地下的可燃物或易爆物质很容易引起爆炸，发生危险，所以他们只能用于一般的工程作业中，另外，现在的高压水射流技术往往只能进行切线性割作业。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种不需要钻头、在钻孔时产生热量小的利用前混合磨料高压水进行钻孔作业的前混合磨料高压水射流钻孔装置。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种前混合磨料高压水射流钻孔装置，包括机架、活动架、提升机构以及钻杆，所述的提升机构设置在机架上，该机架包括垂直轨道，所述的活动架套在所述的垂直轨道上，并通过提升机构在垂直轨道上作上下运动，所述的活动架包括第一电机以及活动架本体，所述的第一电机固定在活动架本体的外部，在活动架本体内设置有导轨通孔、主轴通孔以及一相互啮合的第一齿轮和第二齿轮，所述的钻杆设置在所述的管体通孔内，在所述的主轴通孔内设置有一主轴，所述的钻杆固定在主轴内，在钻杆的下端设置有一喷流体的喷头，该喷头具有至少一个倾斜的喷口，所述的第一齿轮连接在第一电机的输出轴上，所述的第二齿轮固定在所述的主轴上。

本发明通过在活动架上固定与电机通过齿轮传动的钻杆，在钻杆的下端安装喷高压流体的喷头，在钻孔的时候是含有磨料的水的混合流体与岩石接触，从而使作业时温度很低，基本不产生热，而且使用水作为工作介质，产生的少量的热也很快被水带走，因此，即使地面下有可燃物或易爆物也不会被引燃，适用于有易燃易爆物质的条件下的钻孔作业，同时，喷头的喷口倾斜设置，在喷口喷射流体时，倾斜的喷头在喷管的旋转带动下，将以一个锥形的切削面向下切削，改变了传统水射流的直线的运动方式，使其可以在地面上钻出一个圆孔。

所述的喷口为2个，且对称分布在喷头的前端。

在所述的机架的下端，还设置有一孔口扶正器，所述的钻杆套在所述的孔口扶正器7的孔内。

在所述的活动架还固定连接有一带柄压盖，该带柄压盖套接在所述的主轴上，在带柄压盖与主轴的接触面下端设置有一带弧形面的第一凹槽，在所述的主轴上设置有一孔，在所述的钻杆的外壁上设置有一与第一凹槽相适配的带弧形面的第二凹槽，在所述的第一凹槽与第二凹槽之间设置有一钢珠，所述的钻杆通过所述的钢珠卡接在所述的第二凹槽与主轴固定连接。

所述的主轴的内周面为多边形，所述的钻杆的外周面为与主轴相适配的多边形。

所述的提升机构包括第二电机、传动轮以及传动原件，所述的第二电机与传动轮连接，所述的活动架固定在传动原件上，该传动原件套在所述的传动轮上。

所述的传动轮为链轮，所述的传动原件为链条。

所述的传动轮为皮带盘，所述的传动元件为皮带。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、本发明钻孔装置，在活动架上设置通过电机带动的旋转喷管，在喷管的下端安装喷头，采用高压磨料和水的混合流体作为钻孔的动力，在钻孔作业过程中，不易产生热量，对易燃易爆物质不引燃，不引爆，同时也取代了传统的合金钻头，降低了成本，且效率高。

2、本发明喷头的喷口为倾斜设置，在喷口喷射流体时，倾斜的喷头在喷管的旋转带动下，将以一个锥形的切削面向下切削，所以可以钻取较大孔径的圆孔，正基于孔径较大，因而其孔的深度比现有孔深，可达3-5米，且喷口为两个，在钻孔时，更加快速且精度更好。

3、本发明钻杆与主轴的连接即采用钢珠式卡接，又将主轴和钻杆的外形做成多边形，提高传递扭矩，且固定更加可靠稳固。

4、本发明钻孔装置采用流体作为钻孔的动力源，因此其环保、无粉尘、且噪声小。

5、本发明装置在机架上还设置有孔口扶正器，通过孔口扶正器和激光垂直校正器保证钻进杆垂直钻进，保证钻孔质量。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明喷头结构示意图。

图3是本发明活动架结构示意图。

图4是图3的局部放大示意图。

图5为本发明喷头钻孔原理图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明做详细说明。