[实用新型]一种基于弹簧夹头控制伸缩水枪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于钻孔水力开采矿物的伸缩水枪，特别涉及一种弹簧夹头锁紧机构的伸缩水枪。 

背景技术

随着我国经济的飞速发展，采矿业正面临着地表和浅部富矿日趋枯竭的情况，而地下深部矿产、浅部不均匀的小矿、贫矿、湖海底矿产以及复杂水文和地质条件的矿产具有开采难度大的问题。采用传统方法开采深部矿产和浅部不均匀小矿、贫矿等势必带来成本过高的问题。为此各国都在寻找一种低成本的采矿方法，钻孔水力开采就是在这一历史背景下产生的一种新的采矿方法。 

钻孔水力开采方法是在穿过矿层的钻孔内，用高压水射流破碎矿体，破碎下来的矿渣与循环水在孔底形成流动状态的液固两相的矿浆，然后由举升设备将矿浆输送到地表，矿浆经过沉淀分选即可得到有用矿石，水可以继续作为循环介质进行下一步开采。该方法只需要操作人员在地面操作即可，具有开采深度大、基建投资少、建矿周期短、成本低、安全、高效、环境污染小等优点。 

目前，在钻孔水力开采工艺中使用的水枪都是固定式水枪，高压喷嘴固定在钻具外壁，这种钻具在开采中存在以下不足：由于在地下空间中充满循环介质，高压水枪从高压喷嘴射出之后，水射流的速度会逐渐减低，破岩能力随之下降，这就限制了固定式水枪的破岩范围。 

正由于以上不足，造成了矿产单孔开采量较小，相对应的提高了矿产的单位矿产开采成本，与降低生产成本的初衷相违背。 

发明内容

本实用新型的目的是为了解决固定式水枪水射流的速度逐渐减低、破岩能力下降的问题而提供一种弹簧夹头锁紧机构的伸缩水枪。 

本实用新型是由高压水输送系统、伸缩控制系统、水枪臂伸缩系统和排渣管道四部分组成； 

所述高压水输送系统包括高压水管、定位滑块、滑块、水枪座和保护管，其中高压水管由上至下依次穿过定位滑块、滑块和水枪座，高压水管分别与定位滑块、滑块和水枪座螺纹连接，定位滑块、滑块和水枪座通过螺栓固定连接在一起，保护管穿套在定位滑块、滑块和水枪座外，高压水管上穿套固定有上挡板； 

所述伸缩控制系统包括两个限位杆、弹簧夹头、弹簧夹头套筒、弹簧夹头解锁顶管、解锁顶管座、导向杆、导向杆上滑套和导向杆下滑套和基座，其中两个限位杆通过螺钉分别对称固定安装在定位滑块上面，起到限制定位滑块运动上点的作用；弹簧夹头套在导向杆上，并且安装在弹簧夹头套筒内，弹簧夹头可以在弹簧夹头套筒内上下移动；弹簧夹头下部设置有弹簧夹头解锁顶管，弹簧夹头解锁顶管下部设置有导向杆下滑套，解锁顶管座穿套设置在导向杆下滑套外部；解锁顶管座设置在水枪座下部且与水枪座通过螺栓连接；定位滑块、滑块、水枪座均开设有通孔，弹簧夹头、弹簧夹头套筒、弹簧夹头解锁顶管均穿套在通孔中，导向杆通过导向杆上锁紧螺母与上挡板固定，并且通过导向杆下锁紧螺母与基座固定，导向杆依次穿过上挡板、导向 杆上滑套、定位滑块、弹簧夹头、弹簧夹头解锁顶管、导向杆下滑套和基座；保护管与上挡板及基座通过螺纹连接，起到保护内部结构和支撑钻具的作用； 

所述水枪臂伸缩系统包括旋转接头、水枪臂、两个水枪支撑件、支撑杆、连杆、支撑杆基座、导向管、导向管上滑套、导向管下滑套和喷嘴，其中喷嘴与水枪臂通过螺纹连接，旋转接头与水枪臂通过螺纹连接，旋转接头通过螺纹与水枪座连接；两个水枪支撑件紧扣在水枪臂管体上面，并用螺钉紧固，两个水枪支撑件分别与支撑杆和连杆铰接，支撑杆基座固定在基座上，支撑杆、连杆分别与支撑杆基座铰接；导向管通过导向管上锁紧螺母与上挡板固定，并且通过导向管下锁紧螺母与基座固定，导向管依次穿过定位滑块、滑块和水枪座；导向管上滑套与定位滑块螺纹连接；导向管下滑套与水枪座螺纹连接；导向管上滑套、导向管下滑套穿套在导向管上； 

所述排渣管道部分由排渣管底座和排渣管组成，排渣管与排渣管底座通过螺纹连接；排渣管底座与基座固定连接。 

工作原理及过程： 

水枪伸出：利用钻杆传递的压力使中心高压水管向下运动，带动定位滑块、滑块、水枪座向下运动，旋转接头旋转，此时旋转接头、水枪臂、支撑杆、连杆及基座构成曲柄滑块机构，开始运动，从而使水枪展开； 

机构锁紧：中心高压水管上提，利用弹簧夹头相对于弹簧夹头套筒向下运动，弹簧夹头和弹簧夹头套筒之间的斜面相对运动，使弹簧夹头内径变小，抱紧夹头内导向杆，从而使水枪展开角度固定；