[发明专利]一种电机驱动超高压脉冲射流辅助机械冲击破岩设备

摘要

一种电机驱动超高压脉冲射流辅助机械冲击破岩设备，包括设备壳体、其前端的钻头和其外部的电机驱动装置、供水装置，设备壳体内从前到后依次设有钻头连接管、活塞腔和曲轴连杆活塞机构，钻头与钻头连接管相连且二者内部具有相连通的射流水道，钻头射流水道前端连通多个射流出口，射流水道与供水装置连通，活塞腔内钎杆一端安装在钻头连接管的活塞腔端口内，另一端与冲击活塞间隔布置在活塞腔的后端，曲轴通过轴承安装在设备壳体上并与电机驱动装置相连，钻头连接管和钎杆与设备壳体之间分别设有弹簧。本发明不需要外部提供高压泵与增压器，成本低，使用方便，并将超高压脉冲射流融入到机械冲击破岩过程中，可有效破碎普氏硬度极高的岩石。

主权项

1.一种电机驱动超高压脉冲射流辅助机械冲击破岩设备，包括设备壳体和安装在设备壳体前端的钻头(16)，其特征是：在所述的设备壳体外部还设有电机驱动装置和供水装置，在设备壳体内从前到后依次设有钻头连接管(12)、活塞腔和曲轴连杆活塞机构，钻头(16)与钻头连接管(12)相连并且二者内部具有相连通的射流水道，钻头(16)的射流水道II(16‑3)前端还连通设有多个射流分水道(16‑4)，每个射流分水道(16‑4)在钻头端面形成有射流出口(16‑6)，钻头连接管(12)的射流水道I(12‑6)与供水装置连通，活塞腔内设有钎杆(7)，钎杆(7)的一端安装在钻头连接管(12)的活塞腔端口内，另一端与曲轴连杆活塞机构的冲击活塞(6)间隔布置在活塞腔的后端，曲轴连杆活塞机构的曲轴(2)通过轴承(18)安装在设备壳体上并与电机驱动装置相连，钻头连接管(12)和钎杆(7)与设备壳体之间分别设有弹簧；所述的设备壳体包括依次密封连接的动力箱体(1)、钎杆套筒(9)和钻头套筒(11)，两个相同的动力箱体(1)通过螺栓连接构成密闭的箱体腔，钎杆套筒(9)一端与动力箱体(1)通过法兰相连接，钎杆套筒(9)另一端与钻头套筒(11)通过螺纹方式连接，动力箱体(1)和钎杆套筒(9)内部分别具有活塞腔I(1‑5)和活塞腔Ⅱ(9‑5)，钻头套筒(11)内部是钻头腔(11‑5)，钻头连接管(12)安装在钻头腔(11‑5)内，活塞腔I(1‑5)、活塞腔Ⅱ(9‑5)、射流水道I(12‑6)及射流水道II(16‑3)依次连通；所述曲轴连杆活塞机构的冲击活塞(6)安装在动力箱体(1)的活塞腔I(1‑5)内，钎杆(7)安装于动力箱体(1)、钎杆套筒及钻头连接管(12)的活塞腔I(1‑5)、活塞腔Ⅱ(9‑5)和活塞腔III(12‑7)内，钎杆与设备壳体之间的弹簧I(8)安装在活塞腔I(1‑5)和活塞腔Ⅱ(9‑5)内并与钎杆(7)和钎杆套筒(9)相接触，设备壳体与钻头连接管(12)之间的弹簧II(15)安装在钻头腔(11‑5)内的钻头连接管(12)和钻头(16)之间；所述的钎杆(7)两端分别为一级活塞(7‑1)和二级活塞(7‑2)，一级活塞(7‑1)安装在动力箱体(1)的活塞腔I(1‑5)内，二级活塞(7‑2)安装于钻头连接管(12)的活塞腔III(12‑7)内，在二级活塞(7‑2)上设有动密封槽II(7‑3)安装动密封圈进行动密封；钎杆套筒(9)的前端设有与钻头套筒(11)相连接的外连接螺纹I(9‑4)，其中部设有约束弹簧I(8)轴向运动的弹簧挡圈I(9‑2)，在弹簧挡圈I(9‑2)上开有动密封槽III(9‑3)安装有动密封圈，其后端是用于安装钎杆(7)和弹簧I(8)的活塞腔II(9‑5)。