CN102787801B - 一种冲击式打孔机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种冲击式打孔机，其在机架上安装有在相应驱动机构驱动下转动轴线沿水平方向延伸的回转体及与回转体配合间歇夹持带动钻杆上行的支撑体，回转体具有外周缘，支撑体具有与回转体的外周缘相对间隔设置的支撑部，在回转体的外周缘与支撑体的支撑部之间设有用于供钻杆竖直通过的钻杆间隙，回转体的外周缘上设有在转动时用于与支撑体的相应支撑部配合、以使钻杆间隙不大于钻杆外径而夹持钻杆的夹持配合部分及用于使钻杆间隙大于钻杆外径而释放钻杆的间隙配合部分。本发明的冲击式打孔机结构简单、使用方便，具有重量轻、造价低、易组装、易拆卸等特点，广泛适用于工业、农业的水井钻凿以及建筑、桥梁施工的钻挖基孔工程。
Description
技术领域
本发明涉及一种在工程施工中用于在地面钻孔的冲击式打孔机。
背景技术
目前常用的钻孔设备主要采用螺旋钻孔机，但螺旋钻孔机只能用于土层中钻孔，遇到土质较为复杂的地区就无法使用。中国发明专利公开文件CN201671531U公开了一种工程冲击钻机，这种冲击钻机是用卷扬机通过钢丝绳绕过向上延伸的天梁桅杆悬吊冲击钻头，利用卷扬机连接的卷筒机构使冲击钻头吊起后靠自重自由下落将岩石击碎。但这种工程冲击钻机结构复杂、造价较高，而且其体积较大，难以进入河道、沟渠等较为狭窄的地方。
发明内容
本发明的目的是：提供一种体积小、结构简单的冲击式打孔机。
本发明的技术方案是：一种冲击式打孔机，包括机架，在所述机架上安装有在相应驱动机构驱动下转动轴线沿水平方向延伸的回转体及与回转体配合间歇夹持带动钻杆上行的支撑体，回转体具有外周缘，支撑体具有与回转体的外周缘相对间隔设置的支撑部，在回转体的外周缘与支撑体的支撑部之间设有用于供钻杆竖直通过的钻杆间隙，所述回转体的外周缘上设有在转动时用于与支撑体的相应支撑部配合、以使钻杆间隙不大于钻杆外径而夹持钻杆的夹持配合部分及用于使钻杆间隙大于钻杆外径而释放钻杆的间隙配合部分。
所述的回转体由盘形凸轮构成，构成回转体的盘形凸轮上用于与支撑体配合的夹持配合部分由盘形凸轮外轮缘上绕其转轴同轴设置的圆弧段构成，所述的间隙配合部由盘形凸轮外轮缘上连接对应圆弧段两端的平面段构成。
所述的支撑体由转轴与回转体转轴并列平行设置的盘形凸轮构成，构成支撑体的盘形凸轮外轮缘具有与回转体的夹持配合部及间隙配合部分别对应配合的圆弧段和平面段，所述的钻杆间隙设置于两盘形凸轮的外轮缘之间，所述的构成支撑体的盘形凸轮与构成回转体的盘形凸轮分别通过传动机构与驱动机构同步传动连接且转动方向相反。
所述的盘形凸轮的外轮缘上平面段的长度小于圆弧段的直径。
在所述盘形凸轮的外轮缘的圆弧段上相对开设有周向延伸、用于与对应钻杆表面贴合的圆弧槽。
在所述机架上还设有用于与钻杆在竖直方向上导向配合的直线导向机构。
还包括冲击钻头，该冲击钻头的一端固连有同心延伸用于与盘形凸轮配合的钻杆，冲击钻头的另一端设有用于破碎石块的冲击头，在冲击钻头的外周面上凸设有螺旋盘绕的肋片。
所述的肋片由不衔接的两段组成。
本发明的冲击式打孔机是在机架上转动装配一对相对配合的盘形凸轮，其工作时，两盘形凸轮外轮缘上的夹持配合部相互配合夹持钻杆带动钻头向上运动，当两盘形凸轮旋转到其外轮缘上的间隙配合部相对时，钻杆脱离两盘形凸轮的夹持，在自身重力作用下向下落，对石块形成冲击，当两盘形凸轮外轮缘上的夹持配合部在旋转夹持住钻杆时，重新带动钻杆向上运动，钻头在竖直方向上的频繁动作，其下落时形成的冲击力作用在石块上将石块击碎，该冲击式打孔机的结构简单、使用方便，具有重量轻、造价低、易组装、易拆卸等特点，广泛适用于工业、农业的水井钻凿、建筑基础施工、桥梁基础施工等钻挖基孔工程。
附图说明
图1为本发明冲击式打孔机具体实施例的结构示意图；
图2为图1中盘形凸轮的传动结构图；
图3为图2中的A-A剖视图。
图中箭头所示为盘形凸轮的旋转方向。
具体实施方式
本发明的冲击式打孔机的具体实施例如图1、图2、图3所示，该冲击式打孔机主要由冲击钻头1和用于驱动冲击钻头1在竖直方向上直线往复运动的驱动机构组成。其中，冲击钻头1的下端一体固设有用于破碎石块的冲击头4，在冲击钻头1的上端延伸固连有同心设置的钻杆3，在冲击钻头1的外周面上还盘绕设有螺旋肋片2，本实施例中，冲击头4由三个以上围绕圆周均匀分布的尖锐冲击齿组成，螺旋肋片2设有至少两段，且各螺旋肋片2之间前后不衔接，该螺旋肋片2一方面可以在打孔时扩孔，另一方面可以在打孔时压制孔洞内的泥浆，防止泥浆飞溅。
用于驱动该冲击钻头1的驱动机构具有一个框架结构的机架5，在机架5上部沿水平方向并列安装有一个转动轴向水平延伸的回转体及一个与回转体外周缘间隔设置、相互配合的支撑体，在回转体的外周缘与支撑体的支撑部之间设有供钻杆3竖直通过的钻杆间隙，回转体的外周缘上设有在转动时用于与支撑体的相应支撑部配合、以使钻杆间隙不大于钻杆外径而夹持钻杆的夹持配合部分及用于使钻杆间隙大于钻杆外径而释放钻杆的间隙配合部分。本实施例中，该回转体与支撑体由一对大小相同的盘形凸轮7、8构成，两盘形凸轮7、8的转轴沿水平方向并列平行设置且两盘形凸轮7、8 的外轮缘相互靠近，该两盘形凸轮7、8的外轮缘上对应配合的夹持配合部由外轮缘上绕对应转轴轴线同轴设置的圆弧段72、82构成，在两盘形凸轮7、8外轮缘上的圆弧段72、82上分别设有周向延伸、用于与钻杆3表面贴合的圆弧槽70，两盘形凸轮7、8上的圆弧槽70槽口处的宽度要小于钻杆3的外径，同时，两盘形凸轮7、8外轮缘的圆弧槽槽底之间的间距与对应夹持配合的钻杆3的外径相当；两盘形凸轮7、8上对应配合的间隙配合部由外轮缘上连接在对应圆弧段两端的平面段71、81构成，两盘形凸轮7、8外轮缘上对应设置的平面段71、81的长度小于外轮缘上的圆弧段72、82的直径，从而使两盘形凸轮7、8外轮缘的平面段71、81之间的最小间距要大于钻杆3的外径。
两盘形凸轮7、8通过传动机构同步传动连接，在机架5顶部固定有用于与钻杆3导向配合的直线导向机构。该两盘形凸轮7、8通过传动机构连接有电机-减速机驱动机构，在机架5一侧固定有用于控制该电机-减速机驱动机构的电控箱9，其中，驱动电机10的输出轴通过传动皮带与减速箱11的输入轴传动连接，减速箱11的输出轴传动连接有一对相互啮合的齿轮12，两齿轮12的大小相同，在两齿轮12上分别同轴连接有大小相同的驱动链轮，该两驱动链轮分别通过传动链条与同轴固定在对应盘形凸轮7、8转轴上大小相同的被动链轮13、14传动连接，从而使两盘形凸轮7、8在驱动机构驱动下同步等速反向旋转。
在打孔时，两盘形凸轮7、8在电机-减速机驱动机构及配套的齿轮传动和链传动机构驱动下同步反向旋转，两盘形凸轮7、8外轮缘上的圆弧段72、82相对夹持在钻杆3的两侧，带动钻杆3上行，钻杆3带动冲击钻头1向上运动，当两盘形凸轮7、8旋转到其外轮缘上的平面段71、81相对时，由于两盘形凸轮7、8外轮缘上的平面段71、81之间的间距要大于钻杆3的直径，因此钻杆3脱离两盘形凸轮7、8的夹持，冲击钻头1在自身重力作用下自由落体，利用其下端的冲击头4对土层及石块形成冲击，将石块击碎。打孔过程中同时向孔内注水，冲击钻头1冲击后泥土、碎石与水混合成泥浆，通过抽取装置抽出地面，冲击钻头1外周面上设置的螺旋肋片2在扩孔的同时压制泥浆，防止泥浆飞溅。在钻孔深度超过钻杆3的长度时，还可以在钻杆3的端部连接延长杆进行加长。
本发明的冲击式打孔机不局限于上述实施例，在实际应用中，其还可以采用一个盘形凸轮与一个与该盘形凸轮外轮缘配合的支撑体相配合，支撑体具有水平设置的支撑臂，支撑臂靠近盘形凸轮的末端在竖直方向上并列转动装配两个夹持轮，垂直于该两夹持轮中心连线的垂直线通过盘形凸轮转轴的轴心，使用时，通过盘形凸轮外轮缘的圆弧段与两夹持轮配合驱动钻杆竖直上行，当盘形凸轮外轮缘的平面段与两夹持轮相对时释放钻杆，使冲击钻头在自身重力作用下下行；回转体还可以由固定在相应转轴上的轴套、与轴套同轴设置的圆弧形外圈及呈辐射状连接在轴套与圆弧形外圈之间的辐条组成，其都在本发明的保护范围之内。
本发明的冲击式打孔机结构简单、使用方便，而且在移动施工地点时，可以该打孔机上的冲击钻头、钻杆、两盘形凸轮、电机和减速器等可以分别从机架上拆卸下来，利用人工分别搬运到新的施工地点后现场进行组装、使用，其对交通运输条件要求较低，而且体积小、占地面积少，不需要较大的施工场地，制造成本低，便于在狭窄地方移动和使用，解决了常规冲击钻机体积大、移动不便的问题。
Claims (8)
1.一种冲击式打孔机，包括机架，其特征在于，在所述机架上安装有在相应驱动机构驱动下转动轴线沿水平方向延伸的回转体及与回转体配合间歇夹持带动钻杆上行的支撑体，回转体具有外周缘，支撑体具有与回转体的外周缘相对间隔设置的支撑部，在回转体的外周缘与支撑体的支撑部之间设有用于供钻杆竖直通过的钻杆间隙，所述回转体的外周缘上设有在转动时用于与支撑体的相应支撑部配合、以使钻杆间隙不大于钻杆外径而夹持钻杆的夹持配合部分及用于使钻杆间隙大于钻杆外径而释放钻杆的间隙配合部分。
2.根据权利要求1所述的冲击式打孔机，其特征在于，所述的回转体由盘形凸轮构成，构成回转体的盘形凸轮上用于与支撑体配合的夹持配合部分由盘形凸轮外轮缘上绕其转轴同轴设置的圆弧段构成，所述的间隙配合部由盘形凸轮外轮缘上连接对应圆弧段两端的平面段构成。
3.根据权利要求2所述的冲击式打孔机，其特征在于，所述的支撑体由转轴与回转体转轴并列平行设置的盘形凸轮构成，构成支撑体的盘形凸轮外轮缘具有与回转体的夹持配合部及间隙配合部分别对应配合的圆弧段和平面段，所述的钻杆间隙设置于两盘形凸轮的外轮缘之间，所述的构成支撑体的盘形凸轮与构成回转体的盘形凸轮分别通过传动机构与驱动机构同步传动连接且转动方向相反。
4.根据权利要求3所述的冲击式打孔机，其特征在于，所述的盘形凸轮的外轮缘上平面段的长度小于圆弧段的直径。
5.根据权利要求2至4任意一项所述的冲击式打孔机，其特征在于，在所述盘形凸轮的外轮缘的圆弧段上相对开设有周向延伸、用于与对应钻杆表面贴合的圆弧槽。
6.根据权利要求1所述的冲击式打孔机，其特征在于，在所述机架上还设有用于与钻杆在竖直方向上导向配合的直线导向机构。
7.根据权利要求2所述的冲击式打孔机，其特征在于，还包括冲击钻头，该冲击钻头的一端固连有同心延伸用于与盘形凸轮配合的钻杆，冲击钻头的另一端设有用于破碎石块的冲击头，在冲击钻头的外周面上凸设有螺旋盘绕的肋片。
8.根据权利要求7所述的冲击式打孔机，其特征在于，所述的肋片由不衔接的两段组成。
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