CN103603354B - 液压偏心镐头 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种液压偏心镐头，锚杆不直接通过六方锤头内部，而是通过偏心装置与所述六方锤头下部连接，所述偏心装置包括偏心连接体、活塞座、动力装置，三者依次横向连接；偏心连接体内和活塞座内分别设置有半圆形卡瓦，动力装置包括气缸、活塞、连杆，连杆与活塞座内的卡瓦相连，锚杆纵向穿过所述偏心装置，被两个半圆形卡瓦固定，动力装置通过连杆带动卡瓦在活塞座内运动，锁紧或者松开锚杆。卡瓦可以在锚杆的任何一个球形凸起处琐紧锚杆，不易打滑，利于操作，锚杆直径增加，提高锚杆强度，使锚杆不容易打颤和弯曲；锚杆加长到3.8米，可以把地锚打入到更深的地层，延长了地锚的有效使用时间和仿生草的服务寿命，创造了经济效益。

Description

液压偏心镐头

技术领域

本发明涉及一种液压镐头，具体涉及一种用于将地锚打入的液压偏心镐头。

背景技术

水下管道仿生草保护施工由英国公司首先发明，于2006年引入我国试验性使用，2007年开始陆续推广应用。尤其在油田，海底管网担负着原油外输及油田注水的重要使命，但是水下洋流动力变化、浅层工程土质、海底动力地貌条件复杂，造成管网附近海底大面积被冲刷，尤其在平台附近，局部冲刷更为严重，容易造成海底管道立管底部出现悬空现象，危害油田产能建设及生产安全。

水下管道仿生草保护技术能够解决上述问题，对海底管道起到一定的保护埋管作用，仿生水草采用耐浸泡的新型高分子材料制成，通过安装基垫，使用锚片，将其固定于水底。通过仿生水草的粘滞阻尼作用，降低水体流速，防止水流冲刷，促进淤泥堆积，从而达到埋管的作用。

仿生水草的植入需要锚杆和地锚的配合，原来大多使用液压镐，一般用美国史丹利液压镐，作为振击动力装置给锚杆提供打入地下的动力。根据作业工人的高度和液压镐本身的长度，以及在水下施工不能更换锚杆的情况，锚杆的长度只有1.2m，锚杆的直径12mm，打入地锚只有1米左右。由于海底在海流和风暴潮的作用下产生冲刷剥蚀作用，每年海底被冲刷剥蚀掉泥沙厚度0.1～0.2m，所以时间一长，约3～5年后，地锚逐渐变浅，抓地力不够，检查时仿生草被海流冲走丢失严重，约丢失50～90%。刚开始打锚时，需要有一个人配合始终拿着地锚和锚杆，害怕锚杆从地锚的孔内掉出来，极为耗费人力，操作不便。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、便于操作、可以打入地面更为深入的液压偏心镐头。

本发明的技术方案是：液压偏心镐头，包括六方锤头，其特征在于：所述锚杆不直接通过六方锤头内部，而是通过偏心装置与所述六方锤头下部连接，所述偏心装置包括三部分：偏心连接体、活塞座、动力装置，三者依次横向通过螺丝连接，偏心连接体与六方锤头下部连接；

所述偏心连接体内和所述活塞座内分别设置有半圆形卡瓦，所述动力装置包括气缸、活塞、连杆，连杆与活塞座内的卡瓦相连，气缸顶部设置有进气管路接头和回气管路接头。

所述锚杆纵向穿过所述偏心装置，被两个半圆形卡瓦固定，动力装置通过连杆带动与之相连的卡瓦在活塞座内运动，锁紧或者松开锚杆。

所述六方锤头分为三部分，上部为六方形状，中部为圆柱体形，下部为直径逐渐减小的圆锥体形，下部与偏心连接体焊接连接。

所述锚杆为糖葫芦状，每一个球形凸起与两个半圆形卡瓦形成的间隙契合。

所述锚杆底端安装有地锚，与偏心连接体接触的顶端设置有扶正套管和支座附件，顶端设置有安全螺丝。

所述动力装置涵盖气动、液动，其驱动方式选择气动或者液动中的一种。相应地，若选择液动力系统，气缸顶部的进气管路接头和回气管路接头就对应变为动力液进口和动力液出口。

所述六方锤头、偏心连接体选用不锈钢材料，两者通过连续焊接成为整体，在实际应用中，选用的不锈钢可以经过特殊处理处理，提高硬度。

所述气缸、活塞、活塞座选用钛合金材料，质轻，且能达到硬度要求。

所述锚杆直径最细处比一般锚杆也要粗2-3mm，且锚杆长度为3.8米。

本发明具有的优点和积极效果是：卡瓦可以在锚杆的任何一个球形凸起处琐紧锚杆，不易打滑，利于操作，操作人员可以借助手臂的压力把地锚打入比较硬的地层；本发明的结构可以使得锚杆直径增加，从而提高锚杆强度，使锚杆不容易打颤和弯曲；锚杆加长到3.8米，可以把地锚打入到更深的地层，延长了地锚的有效使用时间和仿生草的服务寿命，创造了经济效益；锚杆上设置的扶正套管和支座附件，可以使得锚杆与偏心装置连接更紧密牢固，且打入精准不偏移，顶端的安全螺丝，杜绝了锚杆滑落的现象；通过六方锤头的结构变化，以及六方锤头和偏心装置的材料的选择，控制该液压偏心镐头整体重量，比普通镐头增加重量小于15公斤，操作人员完全可以承受，便于操作。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中：

具体实施方式

本发明的一种液压偏心镐头，包括六方锤头1，所述锚杆10不直接通过六方锤头1内部，而是通过偏心装置与所述六方锤头1下部连接，所述偏心装置包括三部分：偏心连接体2、活塞座3、动力装置，三者依次横向连接，偏心连接体2与六方锤头1下部连接；所述偏心连接体2内和所述活塞座3内分别设置有半圆形卡瓦5，所述动力装置包括气缸4、活塞7、连杆6，连杆6与活塞座3内的卡瓦5相连，气缸4顶部设置有进气管路接头8和回气管路接头9。

所述锚杆10纵向穿过所述偏心装置，被两个半圆形卡瓦5固定，动力装置通过连杆6带动与之相连的卡瓦5在活塞座3内运动，锁紧或者松开锚杆10。

所述六方锤头1分为三部分，上部为六方形状，中部为圆柱体形，下部为直径逐渐减小的圆锥体形，下部与偏心连接体2焊接连接。

所述锚杆10为糖葫芦状，每一个球形凸起与两个半圆形卡瓦5形成的间隙契合。

所述锚杆10底端安装有地锚，与偏心连接体2接触的顶端设置有扶正套管12和支座附件11，顶端设置有安全螺丝13。

所述动力装置涵盖气动、液动两种方式。本实施例为气动方式。

所述六方锤头1、偏心连接体2选用不锈钢材料，两者通过连续焊接成为整体，在实际应用中，选用的不锈钢可以经过特殊处理，提高硬度及其他性能。半圆形卡瓦5使用高强度钢加工。所述气缸4、活塞7、活塞座3选用钛合金材料，质轻，且能达到强度要求。

所述锚杆10直径最细处比一般锚杆也要粗2-3mm，且锚杆10长度为3.8米。

本实施例的工作过程为：当液压镐开始振动时，液压缸体产生的上下方向振击力先传递给六方锤头1，通过焊接部位横向传递给偏心连接体2，再通过螺丝锁紧连接横向传递给活塞座3和气缸4，活塞座3内的卡瓦5与气缸4的连杆6相连，当气路开关进气时推动活塞7横向移动带动卡瓦5横向压紧锚杆10，从而实现把振击力传递给锚杆10，锚杆10则把上下打击力最终传递给地下的地锚。当液压镐接触到地面，关闭液压开关停止振动，松开气路开关，气缸4内的活塞7向相反的方向横向移动，从而松开被锁紧的锚杆10，用力上提液压镐到合适的高度再打开进气开关琐紧锚杆10，再继续打开液压开关进行振击，如此反复进行多次，可以把地锚打到需要的深度。

在具体应用制作中，要注意下面几点：

1、六方锤头1由六方形到直径更大的圆柱体的过渡处采用圆缓角，圆柱体上加工的保险凹槽都要为圆缓角，这样可以有效防止应力集中而引起锤体断裂，圆柱体继续向下直径逐渐减小成圆锥形以减轻重量；

2、偏心连接体2与六方锤头1下部圆柱体和圆锥形实现连续牢固焊接成为整体，内部安装半圆形卡瓦5，在合适的位置钻横向螺丝孔；

3、两个半圆形卡瓦5的圆柱心与六方锤头1圆柱心的距离68mm，卡瓦5的扣形和螺纹距与锚杆10保持一致；

4、活塞座3内部装卡瓦5，四周钻螺丝孔并车丝，分别横向连接偏心连接体2和气缸4，注意保证螺丝的强度要大，使得横向拉力和抗剪切力足够大，气缸4连接的密封牢靠；

5、活塞7与连杆6的制作，活塞7直径80mm，连杆6直径50mm，务必注意连杆6的密封性。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (4)

1.液压偏心镐头，包括六方锤头，其特征在于：锚杆不直接通过六方锤头内部，而是通过偏心装置与所述六方锤头下部连接，所述偏心装置包括三部分：偏心连接体、活塞座、动力装置，三者依次横向通过螺丝连接，偏心连接体与六方锤头下部连接；

所述偏心连接体内和所述活塞座内分别设置有半圆形卡瓦，所述动力装置包括气缸、活塞、连杆，所述连杆与所述活塞座内的卡瓦相连，所述气缸顶部设置有进气管路接头和回气管路接头；

所述锚杆纵向穿过所述偏心装置，被两个半圆形卡瓦固定，动力装置通过连杆带动与之相连的卡瓦在活塞座内运动，锁紧或者松开锚杆；

所述六方锤头、偏心连接体选用不锈钢材料，所述气缸、活塞、活塞座选用钛合金材料。

2.根据权利要求1所述的液压偏心镐头，其特征在于：所述六方锤头分为三部分，上部为六方形状，中部为圆柱体形，下部为直径逐渐减小的圆锥体形，下部与偏心连接体焊接连接。

3.根据权利要求2所述的液压偏心镐头，其特征在于：所述锚杆为糖葫芦状，每一个球形凸起与两个半圆形卡瓦形成的间隙契合。

4.根据权利要求3所述的液压偏心镐头，其特征在于：所述锚杆底端安装有地锚，与偏心连接体接触的顶端设置有扶正套管和支座附件，锚杆顶端设置有安全螺丝。