[发明专利]一种钻具及桩工机械

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械设备，具体而言，涉及一种钻具，尤其涉及无钻杆的悬吊式钻具，以及包含该钻具的桩工机械。

背景技术

随着我国高速公路、高速铁路等基础设施的大力建设，包括钻机在内的工程机械得到了快速发展和广泛的应用。但是常规钻机钻进方式都是靠刚性的钻杆传递扭矩和提供压力，由于钻杆的长度有限，导致钻深较大的时候钻杆的长度无法达到要求，且碰到大钻深地层超硬的情况下，钻机进尺缓慢，长期处于震动状态，对机器的整机损耗大。

因此，需要一种新的钻具，能够适应更大钻深和更坚硬地层，提高钻具的钻进效率与钻进质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种新的钻具，能够适应更大钻深和更坚硬地层，提高钻具的钻进效率与钻进质量。

有鉴于此，本发明提供了一种钻具，包括：悬吊索、配重体、回转机构、钻头和支撑机构；所述悬吊索的一端与所述配重体固定连接，另一端缠绕在卷扬机构上；所述支撑机构可开、合地安装在所述钻具上，所述支撑机构与所述配重体连接，并在所述配重体的作用下张开将所述钻具支撑在钻孔壁上；所述回转机构安装在所述钻具内，并可驱动所述钻头旋转；所述配重体可通过所述支撑机构给所述钻头施加压力。

在该技术方案中，利用所述悬吊索将所述钻具吊入所要钻的孔，解决了现有技术中钻杆长度不足而无法适应更大钻深的困难，使所述钻具能适用于更大的钻深；由于采用了柔性连接，而非刚性的钻杆，从而减小了所述钻头工作时带给所述钻具其它部件的振动，尤其是在面对超硬岩层的时候，有效地减少了所述振动给所述钻具带来的损害，延长了所述钻具的使用寿命，降低了成本；而且所述钻具安装便利，结构简单，安全可靠，经济实用；其中，所述悬吊索可以为钢丝绳，所述钻头可以为取芯钻筒，所述取芯钻筒包括筒体和钻齿。

优选地，所述回转机构包括马达，所述马达安装在马达护筒内，所述马达通过导管与驱动源相连接，所述马达的输出轴能够驱动所述钻头旋转。在该技术方案中，将所述马达装在所述马达护筒内，可以保护所述马达不受损坏；其中，所述马达可以为液压马达、气动马达或者电动机中的任一种。

优选地，所述马达护筒可滑动地安装在所述配重体的中心孔内。进一步提高对马达的保护。

优选地，在所述马达护筒的外壁面上设置有马达护筒卡盘，在所述中心孔内壁面的下端径向设置有配重卡盘，所述马达护筒卡盘和所述配重卡盘可相互卡合。

在该技术方案中，设置所述配重卡盘和所述马达护筒卡盘，使两个卡盘之间能够相互卡合，且马达护筒可在配重体的中心孔中滑动，该结构设计巧妙，可以充分利用配重体的重量来给钻头加压，同时在提升所述钻具时方便取出，使所述马达护筒不会脱出所述中心孔，提高了所述钻具的安全性和可靠性。

优选地，所述支撑机构包括第一连杆、第二连杆和支撑板；所述第一连杆一端铰接在所述配重体上，另一端与所述支撑板相铰接；所述第二连杆一端铰接在所述马达护筒上，另一端与所述支撑板相铰接。

在该技术方案中，采用铰接的连接方式，使所述支撑机构可以打开和合上，当所述钻头抵达孔底时，所述配重体可继续向下滑动，从而打开所述支撑机构，所述支撑板可撑住所钻孔的孔壁，从而防止所述配重体和所述回转机构随着所述钻头旋转；当所述钻具工作完成之后，提钻时，所述配重体先向上移动，然后带动所述支撑机构合上，直至所述马达护筒卡盘和所述配重卡盘相互卡合，然后带动整个所述钻具向上移动。

优选地，所述支撑板的外表面为设置有多个凸起的粗糙表面。在该技术方案中，在所述支撑板的外表面为设置多个凸起的粗糙表面，可以增大所述支撑板与所述孔壁的摩擦力，从而对所述支撑机构的位置进行更可靠的固定。

优选地，所述回转机构，还包括减速机，所述减速机安装在所述马达和所述钻头之间。在该技术方案中，采用了所述减速机对所述钻头进行驱动，可以将所述马达的转速减至所述钻头工作需要的转速。

综上，通过本发明的技术方案，利用悬吊将钻具吊入所要钻的孔，解决了现有技术中钻杆长度不足而无法适应更大钻深的困难，使钻具能适用于更大的钻深；由于采用了柔性连接，而非刚性的钻杆，从而减小了钻头工作时带给钻具其它部件的振动，尤其是在面对超硬岩层的时候，有效地减少了振动给钻具带来的损害，延长了钻具的使用寿命，降低了成本，实现了适应更大钻深和更坚硬地层，提高了钻具的钻进效率与钻进质量。而且钻具安装便利，结构简单，安全可靠，经济实用。