[实用新型]一种组合式潜孔锤

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种潜孔锤，具体说，涉及一种可在硬质地层及岩层打孔、构筑基础桩的组合式潜孔锤。

背景技术

基础桩施工通常使用钻机驱动钻头在地层钻孔，然后在孔中放钢筋笼、灌混凝土，混凝土凝固后成为基础桩；但遇到硬质地层特别是岩层时，用钻头钻孔很困难，而要使用一种冲击器(也称潜孔锤)进行冲击打孔，由于冲击器具有在硬质岩层高效率打孔的功能，因而在矿山开采、建筑基础施工中被广泛地使用。

这种被公知的(如科学出版社出版的《中国采矿设备手册-上册》第1章第66页～第68页发表的)冲击器，也被业内通称为整体式潜孔锤，由锥螺纹接头61、含有活塞的冲击器本体62、带有硬质合金头63的冲击钻头64组成，其直径一般≤φ300mm；如附图7所示。施工时潜孔锤通过空心钻杆与钻机的动力头连接，动力头驱动潜孔锤旋转，由空压机提供的压缩空气通过钻杆进入冲击器本体，驱动活塞高频率往复打击钻头，冲击能量转递给钻头硬质合金头往复冲击岩石使之破碎，岩石的碎渣随潜孔锤排出的气体通过钻杆与孔壁之间的环状间隙排出，最终形成桩孔。

其优点是：在硬质地层特别是岩层能高效率打孔，但随着桩基础施工行业的发展，对大直径基础桩(φ500～φ800mm以及＞φ1000mm)打孔有更多的需求时，这种整体式潜孔锤表现出以下不足：

1、大直径整体式潜孔锤加工工艺要求高、制造难度大、易出质量问题、制造成本较高；

2、由于体积大又重，维护修理不便，工作中一旦钻头上某个合金头破损，就必须整体拆下返修，即耽误工期，费用也较高；

3、由于直径大、质量重，以锥螺纹接头的方式连接需要整体旋转，而且需要很大的扭矩才能拧紧使之达到所需密封性，在现场安装拆卸不便。

为解决大直径整体式潜孔锤的上述不足，美国专利：US 4429439公告了另一种集束式潜孔锤；如图14和图15所示，5个小直径的冲击器借助框架集束在一起构成大直径的潜孔锤，由锥螺纹接头与钻杆及进气路连接，并通过横向气路将压缩空气分配到各个小冲击器，驱动其进行冲击打孔作业。

但这种集束潜孔锤的不足之处是：

1、由于集束潜孔锤直径大、质量重，同样以锥螺纹接头的方式连接需要整体旋转，而且需要很大的扭矩才能拧紧使之达到所需密封性，在现场安装拆卸不便；

2、压缩空气由横向气路进入冲击器时拐角近乎直角，压力损失大，效率低；

3、按照小直径冲击器的布置，中心的冲击器比周边的冲击器在同样旋转条件下，所覆盖的打孔面积不同，冲击频率(做功)应不同，但其气路中气压相同、流量均分，不具有调节功能，不能有效利用能量，效率低。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种成本较低、结构合理、维护容易、安装拆卸方便、密封可靠、有效利用能量、打孔效率高的组合式潜孔锤。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的组合式潜孔锤，包括联结器、支架体和安装在支架体上的复数小直径的冲击器，所述的联结器为柱形接头体，所述的柱形接头体与钻杆的柱形接头插接且通过至少一个销轴及密封垫固定。

所述的柱形接头体为六方体柱形结构，通过2个销轴及密封垫与钻杆的内六方接头插接固定。

分气装置一端与所述的支架体连接，另一端与所述的联结器连接，所述的分气装置设有集气室，所述的集气室设有与所述的冲击器连通的分气路，与周边设置的所述的冲击器连接的所述的分气路为大曲率气路结构，与中心设置的所述的冲击器连接的所述的分气路为直通结构。

所述的分气装置上设有可调节气体压力和气体流量的调节装置。

所述的冲击器4的接头是带环槽的圆柱体，数个所述的冲击器4分别插入所述的支架体的上板和底板的定位孔，借助定位环与支架体连接定位；所述的圆柱体的接头端部插入分气装置的密封环部位，通过螺栓与分气装置连接固定。

采用上述技术方案的组合式潜孔锤，具有如下积极效果及优点：

1、由数个小直径的冲击器构成大直径的组合式潜孔锤，其结构合理、制造工艺简单、维护容易、成本低；

2、组合式潜孔锤与钻杆的连接采用柱形接头体借助销轴及密封垫插接固定，安装拆卸方便、气路密封的可靠性提高；

3、直通或大曲率设计的分气路使输送压缩空气压力损失小、效率高；

4、根据钻机动力头输出转速及钻机供气系统参数，调整组合式潜孔锤的集气室内的调节装置至设定值，合理分配气流、有效利用能量、提高打孔效率。

5、使用螺旋钻杆与组合式潜孔锤配套，在相同供气量的条件下，排渣效果更好，可以打更深的孔，施工效率更高，更经济；