[发明专利]一种大孔径菠萝头式硬岩破碎冲击器及破碎方法

说明书

本发明公开了一种大孔径菠萝头式硬岩破碎冲击器及破碎方法，该冲击器通过行星轮系实现冲击器的间歇式配气，通过优化钻头的安装位置，使主钻头外的其余副钻头间歇工作，实现较高的冲击能量传递效率；配气阀块工作时，压缩空气由传动轴进入支撑座空腔至导向套，然后从传动轴至导向套的压缩空气直接连通主钻头并一直供气，只有当配气块与钻头安装板上的通孔相连通，压缩空气才能进入其他副钻头，从而实现循环配气。本发明利用间歇式配气及菠萝头式最优化结构布局，极大程度的降低了工作噪音；在工作过程中，由于循环配气装置的进气时间差，致使除主钻头外的其余副钻头间歇工作，避免了因“空打”造成的钻头回转结构的损坏，提高了钻头的使用寿命。

技术领域

本发明属于桩基技术领域，具体涉及一种大孔径菠萝头式硬岩破碎冲击器及破碎方法。

背景技术

为保证沿海复杂地层高层建筑风载荷下的稳定性，确保建筑物基础的抗拉强度，建筑规范要求桩基础入硬岩深度500-1000mm。

在桩基的施工过程中，通常需要用到冲击器。传统夯锤和大孔径螺旋钻机已经无法满足硬岩、特别是抗压强度90MPa以上微风化花岗岩这类复杂地质条件下的基础施工；传统900mm以上大孔径冲击器采用单配气机构，能量转化效率低，周期内一次破碎面积大，所需压力和流量均特别大，必须采用多台空压机联合提供动力源才能保证冲击器的正常工作，造成硬岩施工的巨大能耗和噪声污染。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种大孔径菠萝头式硬岩破碎冲击器及破碎方法，利用间歇式配气及菠萝头式最优化结构布局，极大程度的降低了工作噪音；在工作过程中，由于循环配气装置的进气时间差，致使除主钻头外的其余副钻头间歇工作，避免了因“空打”造成的钻头回转结构的损坏，提高了钻头的使用寿命。

为此，本发明采用了以下技术方案：

一种大孔径菠萝头式硬岩破碎冲击器，通过行星轮系实现冲击器的间歇式配气，通过优化钻头的安装位置，使主钻头外的其余副钻头间歇工作，实现较高的冲击能量传递效率。

优选地，所述冲击器包括传动轴、上连接套、支撑座、下行星架、钻头安装板、导向套、上行星架、若干配气块和若干模拟钻头；所述支撑座上设有内齿圈，用于齿轮间的传动；所述传动轴位于上连接套的中部位置，传动轴上设有通孔，用于给冲击器输入高压气体；传动轴与导向套相连接，导向套上安装有配气块；所述支撑座与钻头安装板连接，钻头安装板上安装有若干模拟钻头，用于进行破碎冲击；所述下行星架和上行星架分别布置在支撑座的下方和上方，用于实现传动轴的传动；所述上连接套位于支撑座的上方并与支撑座固定连接，上连接套既作为连接装置，又作为密封装置。

优选地，所述配气块设有两个，分别是第一配气块和第二配气块，所述第一配气块和第二配气块均通过导向套与钻头安装板相接触；所述模拟钻头包括3种，分别是第一模拟钻头、第二模拟钻头和第三模拟钻头；第一模拟钻头为主钻头，位于传动轴的正下方位置；第二模拟钻头和第三模拟钻头均为副钻头，位于钻头安装板上距离圆心不同半径的圆周上；所述第一模拟钻头、第二模拟钻头和第三模拟钻头分别处于三个不同的平面。

优选地，所述上连接套和支撑座通过第一M3螺钉和第一φ3弹簧垫圈固定连接。

优选地，所述下行星架和上行星架之间通过贯穿于支撑座的太阳轮、第一深沟球轴承和套筒连接在一起，下行星架的下方设有φ6开口挡圈，用于挡住下部开口。

优选地，所述传动轴和导向套之间通过第二M3螺钉和第二φ3弹簧垫圈固定连接；所述传动轴和上连接套之间设有第二深沟球轴承，第二深沟球轴承的下方设有挡圈。

优选地，所述钻头安装板与支撑座之间通过第三M3螺钉固定连接，第三M3螺钉的外围设有分割环。

优选地，所述分割环和支撑座之间通过第一O型圈进行密封，所述支撑座与导向套之间通过第二O型圈进行密封。