[发明专利]可旋转式孔口封闭器

说明书

一种可旋转式孔口封闭器，其要点在于它包括外壳、灌浆杆、上压盖、骨架油封、卡环、滚动轴承、旋转动力、控制系统，外壳的内壁固定有垫圈，骨架油封装于垫圈的上表面，在骨架油封上方的外壳的内壁设计有与卡环相配合的卡环槽，滚动轴承固定于卡环的上方，外壳侧面设计有与中心孔相通的回浆口，回浆口位于垫圈的下方，控制系统与压力计电连接，控制系统与旋转动力电连接，灌浆杆与旋转动力连接，压力计的压力达到设定值，控制系统启动旋转动力带动灌浆杆旋转。本发明操作简单、施工轻便，功效高；在灌浆过程无需暂停灌浆机，无需打开孔口封闭器就能活动钻杆。可重复循环使用，降低了施工成本，有效地保证灌浆的顺利进行，从而保证灌浆质量。

技术领域

本发明属于钻孔技术，尤其适用于钻孔用的孔口封闭器。

背景技术

孔口封闭式灌浆施工流程如图1所示：按照设计要求使用制浆机配制水泥浆，制浆机5→搅拌桶51（搅拌避免水泥凝结）→灌浆泵52（对浆液加压，送浆）→进浆流量计53（对进浆管路内的水泥浆流量进行测量）→孔口封闭器1→灌浆孔2（浆液在孔内循环并对周围裂隙进行封填）→孔口封闭器1（回浆口）→压力计6（测量回浆压力）→高压阀61（调节压力）→回浆流量计62（对回浆管路内的水泥浆流量进行测量）→比重计63（对回浆浆液进行密度测量）→搅拌桶51（浆液进行循环）。设备管路布置图如图1所示。

现有孔口封闭器的结构如图2所示，由外壳20、上压盖21、中空的灌浆杆10、橡胶球18构成，外壳20为中空的管状结构，内壁固定有垫圈23，垫圈的轴向固定位与橡胶球的厚度相配合，橡胶球套在灌浆杆外进入外壳内孔，橡胶球的轴向深度受限于垫圈，当上压盖旋紧于外壳上时，上压盖轴向上压紧橡胶球，橡胶球径向变形，使灌浆杆、橡胶球、外壳之间连接紧密，对灌浆杆轴向起密封的作用，对回浆浆液进行密封，但这种结构也限制了灌浆杆的运动，外壳下端面具有法兰盘9，外壳在垫圈的下方的侧面具有与中心孔相通的回浆口8。使用时将法兰盘与灌浆孔连接，孔口封闭器在整个孔口封闭式灌浆当中起到“承上启下”的作用。它的灌浆杆连接灌浆管路，下端的法兰盘连接灌浆孔，封闭灌浆孔孔口，浆液由灌浆杆的内孔进入灌浆孔，使浆液在孔内带压循环，确保浆液对孔周围裂隙进行封堵。孔内循环后的浆液再通过孔口封闭器的回浆口8进入回浆管路。在灌浆施工中，由于水泥浆液的沉淀经常形成抱死钻杆的现象，俗称埋钻。遇到特殊地质及孔段，为避免埋钻，时常要活动灌浆杆，但上述橡胶球的密封限止了灌浆杆的自由度，要活动灌浆杆，必须暂停灌浆泵，打开封闭器上压盖才可活动灌浆杆，工序较为繁杂，很大程度上影响灌浆效果和质量。

发明内容

本发明的目的在于克服现有孔口封闭器存在的缺点，提供一种操作简单、能避免埋钻的可旋转式孔口封闭器。

本发明所采用的技术方案为一种可旋转式孔口封闭器，其要点在于它包括外壳、灌浆杆、上压盖、骨架油封、卡环、滚动轴承、旋转动力、控制系统，外壳的内壁固定有垫圈，骨架油封装于垫圈的上表面，在骨架油封上方的外壳的内壁设计有与卡环相配合的卡环槽，滚动轴承固定于卡环的上方，外壳侧面设计有与中心孔相通的回浆口，回浆口位于垫圈的下方，控制系统与压力计电连接，控制系统与旋转动力电连接，灌浆杆与旋转动力连接，压力计的压力达到设定值，控制系统启动旋转动力带动灌浆杆旋转。

本发明是在现有孔口封闭器的基础上进行改进，在灌浆杆上连接了旋转动力，并通过压力计中的压力作为控制旋转动力的指标，当压力增大到设定值，旋转动力启动，带动灌浆杆缓慢旋转，利用骨架油封代替橡胶球进行密封，用滚动轴承使灌浆杆在灌浆的同时能旋转，有效防止埋钻。

更优的设计为：外壳分为上壳、下壳两部分，由下封盖进行封闭连接，下壳的侧面设计有与中心孔相通的回浆口，在上壳中由上到下依次装有垫片、滚动轴承、卡环、骨架油封。

本发明将外壳分为上壳、下壳，上壳主要起密封灌浆杆及提供旋转功能，下壳主要起回浆作用，二者间通过下封盖进行封闭连接，有效防止下方的浆液进入上壳内。

在上壳中由上到下依次装有垫片、滚动轴承、卡环、轴承衬套、滚动轴承、垫片、卡环、骨架油封。