[实用新型]弹性圆柱销组件联接的三件套空气潜孔锤偏心跟管钻具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种地矿、水电、公路、铁路等领域用的钻具，尤其涉及一种弹性圆柱销组件联接的三件套空气潜孔锤偏心跟管钻具。

背景技术

跟管钻进技术是在岩土锚固工程钻进成孔过程中逐步发展起来的一门新的钻进技术。与其它钻进方法相比较，跟管钻进为复杂地层钻进过程中的破岩、护壁和堵漏问题提供了较为全面的解决方案。随着近几十年来跟管钻进技术的发展和应用范围的扩大，跟管钻进技术已逐渐成为工程施工中用于复杂地层钻进的常用手段。

潜孔锤跟管钻进技术是跟管钻具与空气潜孔锤(潜孔冲击器)相结合的扩底钻进并同步跟进套管的一种钻进技术。国内外跟管钻进技术分偏心跟管钻进和同心跟管钻进两种类型。偏心跟管钻进技术是把常规潜孔冲击器由套管内下至孔底，下接能张敛收缩的偏心跟管钻具，整套钻具通过导向定位器上的花键与潜孔冲击器联接在一起。中心钻头和偏心扩孔钻头的前端面嵌有硬质合金齿，用于破碎岩石。钻具破碎岩石所需要的扭矩和推进力由钻机提供，所需要的冲击能量由潜孔冲击器提供。随着钻机的旋转，偏心跟管钻具不断地在新的位置冲击凿碎岩石；从空气压缩机来的压缩空气经由钻杆中心孔、冲击器内部相关气道、钻具中心孔道及相关气道吹入孔底，将钻具破碎下来的岩粉经由钻具排粉槽、冲击器与套管之间的环形间隙、钻杆与套管之间的环形间隙吹到孔外。这样不断地凿碎岩石、排出岩粉，便形成了圆形岩孔。钻具工作时，钻机正转(顺时针旋转)，偏心扩孔钻头甩开到最大位置，钻出的岩孔直径大于管靴和套管的外径。在导向定位器上设有台阶，钻具钻进的同时，通过这个台阶带动管靴和套管同步跟进。当工作结束或需要取出钻具时，可将钻机反转(逆时针旋转)，偏心扩孔钻头便会收拢到最小位置。偏心跟管钻进技术适合于各种复杂地层的高效钻进，可有效地防止钻孔垮塌、提高钻进效率、降低钻孔成本，可广泛应用于基坑支挡、边坡加固、滑坡整治、结构抗浮抗倾、坝基稳定和悬索结构的锚碇基础等工程建设领域中。

目前，国内外普遍使用的偏心跟管钻具主要有二件套偏心跟管钻具和三件套偏心跟管钻具。二件套偏心跟管钻具主要由偏心扩孔钻头和导向定位器组成，由联接销将两者结合在一起。三件套偏心跟管钻具主要由中心钻头(也叫导向钻头)、偏心扩孔钻头和导向定位器组成。在中心钻头的尾部设有波形螺纹与导向定位器联接，联接销的作用在于防止钻具反转时螺纹联接松脱，在偏心扩孔钻头的前端有一凸台，凸台的侧面加工成螺旋面与中心钻头上相应的螺旋面接触，来自钻机的扭矩通过导向定位器上的波形螺纹传递给中心钻头，再通过中心钻头上的螺旋面传递给偏心扩孔钻头，来自潜孔冲击器的冲击能量通过相互接触的端面传递。此种结构的三件套偏心跟管钻具在结构上主要存在以下几方面的缺点：1、导向定位器结构上存在缺陷，导致与之配合的中心钻头偏心轴尾部波形螺纹处变细了很多，造成中心钻头容易在波形螺纹处折断，一旦折断，中心钻头就会带着偏心扩孔钻头一起掉到孔底，出现这种情况时，就需要停工取出掉到孔底的钻头，一般需要一、二天时间，如果取不出来，就会形成报废孔。2、钻具工作过程中，波形螺纹连接处越打越紧，工作现场难于拆卸钻具。3、偏心扩孔钻头前端面没有设置排风口，导致此处破碎下来的岩屑不能及时排走，造成岩屑重复破碎严重，破岩效率降低，钻头温度过高，寿命降低。4、波形螺纹和螺旋面加工较困难。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有偏心跟管钻具存在的上述问题，提供一种弹性圆柱销组件联接的三件套空气潜孔锤偏心跟管钻具，本实用新型钻具联接简单、实用、可靠，工作现场装拆方便，钻具定位和传递扭矩机构扭矩传递效率高，容易加工，零件寿命长，设置排粉气道和通道，不留排粉死角，提高破岩效率，并且设置有冷却润滑通道，可提高零件使用寿命。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种弹性圆柱销组件联接的三件套空气潜孔锤偏心跟管钻具，包括中心钻头、偏心扩孔钻头和导向定位器，其特征在于：所述中心钻头的偏心轴上设置有定位传动块和定位传动柄，偏心扩孔钻头上设有与中心钻头上的定位传动块配合定位的偏心扩孔钻头定位传动槽，导向定位器上设有偏心孔，偏心孔内设有与中心钻头上的定位传动柄配合定位的导向定位器定位传动槽。

本实用新型还包括将中心钻头、偏心扩孔钻头和导向定位器联接成一整体的弹性圆柱销组件，弹性圆柱销组件包括依次设置在导向定位器的联接销孔内的堵头、联接销、弹簧垫圈和弹性圆柱销。

所述偏心孔与导向定位器内的主气道连通。

所述偏心扩孔钻头定位传动槽为扇形槽，导向定位器定位传动槽为方形槽。