[发明专利]组合变径喷射泵吸反循环集束潜孔锤

说明书

本发明公开了一种组合变径喷射泵吸反循环集束潜孔锤，包括子锤、集束母锤和集束环锤。顶板出气孔、喷嘴、混合管腔、喉管管腔、扩压管腔和平直管腔组成的排出通道与钻头板吸渣孔、底板吸渣孔、吸渣管、顶板吸渣孔、吸入室组成的吸入通道，构成喷射泵吸反循环系统，高压气体闭式循环不与孔壁接触，解决了余气对孔壁冲刷问题；钻头悬空时，砧柱凸台将封闭外套管排气孔，不会有工作气体直排外泄；变径时，集束环锤同轴套装于集束母锤，集束母锤的外供气管和外进气孔分别与集束环锤的进气管和出气管连接，固定销穿过集束环锤的固定销孔插入集束母锤的销孔与集束母锤连为一体并传递扭矩和轴向力，实现了组合变径降低集束潜孔锤成本的目的。

技术领域

本发明涉及桩工机械技术领域，具体涉及一种组合变径喷射泵吸反循环集束潜孔锤。

背景技术

桩工机械领域钻凿岩石孔所使用的集束潜孔锤，是根据所钻凿的孔径大小，把多个被称之为子锤的小直径潜孔锤集束组合在一起使用，目的是低成本钻凿比子锤直径大得多的岩石孔。

当前使用的集束潜孔锤大多是正循环潜孔锤。特点是驱动子锤活塞冲击做功后的余气，通过子锤的子钻头中心孔汇集在集束潜孔锤的端部，并携带钻渣沿集束潜孔锤与孔壁和钻杆与孔壁间的环状空间排出孔口。

当前也有采用正循环集束潜孔锤转反循环排渣的。特点是在正循环集束潜孔锤尾部设置与孔壁间的封闭盘，将沿集束潜孔锤与孔壁间的环状空间正循环排出的携带钻渣的余气导入钻杆内，并经钻杆内的通道排出孔口。

当前还有采用反循环集束潜孔锤的。特点是在集束潜孔锤内设置排渣管，通过集束潜孔锤外筒与孔壁和孔底间隙的流体阻尼作用、或在集束潜孔锤与孔壁或孔底间设置密封装置，将汇集在集束潜孔锤端部携带钻渣的余气导入集束潜孔锤内设置的排渣管，并经钻杆内的通道排出孔口。

当前使用的集束潜孔锤是按施工孔径，选取相应数量和相应直径的子锤集束组合成相应大直径的集束潜孔锤，每一种施工孔径都必须对应制造相应直径的集束潜孔锤。

亟待解决的问题：

第一、正循环集束潜孔锤的余气会对孔壁产生巨大的冲刷，在软弱地层中施工会造成扩孔或塌孔事故，特别是在有稳定液、循环液或地下水丰富的软土中施工几乎是不可能的。即使是正循环集束潜孔锤转反循环排渣或反循环集束潜孔锤，也存在余气与孔壁、孔底接触冲刷问题、也存在密封装置与不规则孔壁或孔底不能严格密封的余气泄漏冲刷问题。

第二、当施工岩石面凸凹不平时，有的子钻头会悬空，导致悬空的子锤停止工作，工作气体会从不工作的子锤子钻头直排外泄，致使系统工作压力和流量下降，造成其他工作的子锤钻凿效率大幅降低。

第三、每一种施工孔径都必须对应准备相应直径的集束潜孔锤，成本巨大。

发明内容

本发明的目的，是提供一种组合变径喷射泵吸反循环集束潜孔锤，解决当前集束潜孔锤余气对孔壁冲刷和工作气体直排外泄问题，并通过组合变径降低集束潜孔锤成本。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：

一种组合变径喷射泵吸反循环集束潜孔锤，包括子锤、集束母锤和集束环锤。

所述子锤下卡套内安装有砧柱，砧柱开有径向贯通轴向不贯通的砧柱排气孔、加工有砧柱凸台、与下卡套之间用密封环轴向受限滑动密封安装。外套管径向开有外套管排气孔并可与砧柱排气孔连通，砧柱滑动至下止点时，砧柱凸台将封闭外套管排气孔。砧柱被打击端对应活塞的打击端、打击端对应子钻头的被打击端。