[其他]土层高速成孔钻机

说明书

本实用新型是地质勘探机械中的专用设备，主要用于基建场地考古勘探。

我国过去考古普查勘探都是采用原始的洛阳铲手工操作方法，它存在着工人劳动强度大，工作效率低的缺点。同时由于考古钻探孔有深度浅、孔位密度大、成孔效率高、专业性能强等要求，致使现有的地质勘探机械都不能适应其需要。随着考古事业的迅速发展，广大考古钻探工作者迫切希望能以机械化作业方式来代替传统的手工操作。

本实用新型提供了一种土层高速成孔的专用设备，能够减轻工人劳动强度、提高工作效率，适合大面积基建考古勘探需要。

该钻机的特点是有一个能完成给进和提升钻具的双向卡头，合理的解决了一般钻探机械中复杂的给进机构和提升系统，是振动钻机中新颖的传力机构。以下结合附图作进一步的描述：

图一：钻机总体结构示意图

图二：双向卡头结构原理图

图一中钻机采用不同型式的钻头7在土层中以挤压或剪切方式成孔。两台三相异步电动机6通过带式弹性联轴节5同时驱动振动器4，振动器4由两组偏心块产生偏心力矩，使振动器产生垂直方向的激振力，并通过锤击器3、双向卡头2将振击力传递给钻杆1，实现连续给进和提升，达到高速成孔的目的。

双向卡头2的结构原理见图二。它是由上、下对称的两组卡瓦16、钢球15、锥套14等组成两个互锁的夹持、传力机构。当手把19逆时针沿着壳体13的螺旋槽转动一定角度时，带动控制套18及下部支承套11向上运动。上部钢球15在弹簧17作用下贴紧锥套14，并使上卡瓦16夹紧钻杆1，与此同时，下部钢球15在下部支承套11带动下上移离开锥套14，下卡瓦16在弹簧12作用下松开钻杆1。当反向转动手把19时，就能使下卡瓦16夹紧钻杆1。壳体13在频率为500－1500次／分的锤击力作用下，通过锥套14、钢球15、卡瓦16使钻杆1产生同频率的向下或向上运动，达到连续给进或连续提升钻具的目的。

钻机设计有一个能随时调节锤击方向和瞬时锤击速度的锤击器3（见图一），从而可根据地层条件的变化达到最佳钻进或提升工况。具体操作是通过操纵控制手轮8来实现。同时还可以通过卡爪9卡住齿轮10实现振动器不停止运转而双向卡头2可停止工作的状态。

钻具由钻杆1和钻头7组成，钻杆1的外径必须和双向卡头2的卡瓦16内径一致，以便实现连续钻进或提升钻具。

钻头7有两种形式，常用的为锥形钻头，作挤压成孔用，另一种是空心钻头作取土钻进并采取土样。若将钻头换成回填锤可进行钻孔回填，实现一机多能。

经生产试验表明，钻进深2－2.5米的钻孔最快需90秒（含移位时间），平均每小时可完成32个钻孔，经累计钻进27小时40分，共完成钻孔865个，钻机工作性能可靠，操作简便，移位方便，只需一人操作，在完成大面积基建考古勘探中能减轻劳动强度，提高生产率1－2倍。

主要技术参数：

钻孔直径：        35－50毫米

最大钻孔深度：        10米

钻杆直径：        30－45毫米

钻头直径：        35－50毫米

最大给进力或提升力：        3000－6000牛