[实用新型]一种回转冲击式凿岩钻机及双层钻杆机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及工程机械及矿山机械技术领域，特别是用于在钻具方向上产生冲击波脉冲的回转冲击式凿岩钻机。

背景技术

凿岩机是一种用于岩石钻孔的机械设备，目前市面上凿岩设备主要以气动潜孔钻机和顶部冲击式液压凿岩钻机为主。气动潜孔钻机其冲击机构潜孔锤处于底部，能够很好的传递冲击能，具有结构简单、操作简便、钻孔笔直等优点，但其能耗高，凿岩速度低、钎具磨损快。液压凿岩机冲击机构位于顶部，通过撞击钻杆传递冲击能，因其能量利用率高、凿岩速度快、环境污染低和易于实现自动化而逐渐取代气动和电动凿岩机，液压凿岩技术在国外矿山、水电、隧道交通等诸多领域已经得到了很好的推广应用。在常规液压凿岩机中，冲击波脉冲借助于冲击活塞产生，该冲击活塞撞击钎尾将冲击波传递到钻杆上，钻杆进一步将冲击波传递到钻头。因其通过冲击钻杆传递冲击能，随着钻杆长度增加，传递到钻头的冲击能受到衰减，存在炮孔易产生偏斜，钻孔精度低等不足。并且当前的液压凿岩机工作原理都是利用液压压差作用，迫使冲击活塞在油缸体内作高速往复运动，产生冲击能，受液压元件限制，其冲击能大小受到限制，因此对于大孔径和深孔凿岩作业，其表现并不理想。例如，中国专利申请号为“200780041358”，名称为“凿岩方法和凿岩机”的发明专利。中国专利申请号为“200780002786”名称为“冲击装置和包括这种冲击装置的凿岩机”的发明专利。也有些顶部冲击式液压凿岩钻机为了降低炮孔偏斜程度，采用双层套管，例如Atlas Copco公司的Coprod，但其只是对顶部冲击式凿岩钻机的改进，效果并无实质性改变。

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具有液压凿岩机的高效率，又具有潜孔钻机冲击能传递好，钻孔笔直优点；并且容易产生高冲击能，实现大孔径钻孔和深孔凿岩的回转冲击式凿岩钻机以及其采用的双层钻杆机构。

本实用新型以如下技术方案解决上述技术问题：

第一发明点，回转冲击式凿岩钻机包括由液压马达、激振箱体、偏心轴、齿轮及偏心块构成的激振机构，旋转机构通过带弹簧的导杆安装在激振机构的底部，冲洗机构安装在旋转机构的底部，其特征在于，所述旋转机构由回转箱体及安装在回转箱体内的主动齿轮、回转齿轮及回转联结套构成，回转齿轮紧套在回转联结套上并与主动齿轮相啮合；回转联结套内有安装在激振箱体底部的联结杆，回转联结套穿过冲洗机构后与双层钻杆机构连接，双层钻杆机构包括外层旋转钻管和内层冲击钻柱，内层冲击钻柱经导向轴瓦定位于外层旋转钻管内，内层冲击钻柱顶部设有用于连接联结杆的卡锁，钻头联结套连接于双层钻杆机构底部，钻头联结套内设有与内层冲击钻柱相连接的冲击头，位于冲击头下方的钻头经前联结与钻头联结套连接。

所述双层钻杆机构由外层旋转钻管与内层冲击钻柱组成，其外层旋转钻管与钻头联结套采用螺纹联接；双层钻杆机构相应设有多根，外层旋转钻管之间采用螺纹联接，内层冲击钻柱之间采用卡扣联接；内层冲击钻柱与外层旋转钻管之间设有导向轴瓦、锁杆耳和复位弹簧，锁杆耳紧套在内层冲击钻柱上，复位弹簧设在锁杆耳与导向轴瓦之间，以使外层旋转钻管分离时冲击钻柱保持原位。

所述激振机构采用成对偏心轴和偏心块组成的偏心振动机构。

所述冲击头上设有卡锁，通过该卡锁与双层钻杆机构的内层冲击钻柱相联接。

第二发明点，双层钻杆机构，它主要由外层旋转钻管和内层冲击钻柱组成，内层冲击钻柱通过导向轴瓦定位于外层旋转钻管中，外层旋转钻管与内层冲击钻柱的两端设有用于与其它机构相联结的连接件，内层冲击钻柱可以在外层旋转钻管中作一定位移的反复运动。

本实用新型采用激振机构带动双层钻杆机构的内层冲击钻柱作反复运动，冲击钻柱带动冲击头直接冲击钻头，产生冲击能，由于冲击头位于双层钻杆机构底部，直接作用于钻头上，因而作用在钻头上的冲击能不会随着钻杆长度增加而减弱；本实用新型具有液压凿岩机的高效率，又具有潜孔钻机冲击能传递好，钻孔笔直优点；而且容易产生高冲击能，实现大孔径钻孔和深孔凿岩。

附图说明

图1是本实用新型回转冲击式凿岩钻机的结构示意图。

图2是图1的A-A剖视示意图。

图3是图1中双层钻杆机构与钻头连接的放大示意图。