CN109441504B - 反力式拉杆装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种反力式拉杆装置，它包括反力缓冲套筒、反力拉杆和端头挡板，反力拉杆穿过端头挡板，并与端头挡板螺纹连接，反力拉杆还穿入钻杆与反力缓冲套筒连接，反力缓冲套筒用于与锚杆固定连接。所述的反力缓冲套筒中，筒体的一端设有用于和预埋的锚杆连接螺纹孔，另一端设有活塞腔，反力拉杆的端头穿过上端盖与活塞固定连接，活塞安装在活塞腔，在活塞与上端盖之间设有弹簧。本发明能够用于给便携式的钻进装置提供轴向进给力，且安装和拆卸非常方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种便携式施工设备领域，特别是一种反力式拉杆装置。
背景技术
在野外钻探施工中，例如水利设施施工、矿物钻探施工、水源钻探施工中，需要在交通不便的位置采样，现有的钻机等设备运输不便，造成钻探施工的成本较高，效率较低。目前尚未见能够便携的钻探施工设备。而钻探施工中，首先需要解决钻杆的旋转驱动问题，由于野外电力获取不便，如果在重量限制的条件下，实现钻杆的旋转驱动，且便于快速安装、拆卸和维护，能够实现易损件的自补偿，无故障使用寿命长，结构简单耐用，存在的技术困难较大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种反力式拉杆装置，能够在交通不便，没有电源的位置完成钻探施工时，用于辅助钻杆的进给，提高钻探效率。在优选的方案中，还便于激振装置的安装，能够提供轴向的激振力。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种反力式拉杆装置，它包括反力缓冲套筒、反力拉杆和端头挡板，
反力拉杆穿过端头挡板，并与端头挡板螺纹连接，反力拉杆还穿入钻杆与反力缓冲套筒连接，反力缓冲套筒用于与锚杆固定连接。
优选的方案中，所述的反力缓冲套筒中，筒体的一端设有用于和预埋的锚杆连接螺纹孔，另一端设有活塞腔，反力拉杆的端头穿过上端盖与活塞固定连接，活塞安装在活塞腔，在活塞与上端盖之间设有弹簧。
优选的方案中，在上端盖与反力拉杆之间设有导套。
优选的方案中，在活塞上设有可调的横截面的贯通孔，以调节活塞在活塞腔内的阻尼。
优选的方案中，所述的活塞上设有螺钉销，螺钉销上设有偏心孔，活塞上的贯通孔与偏心孔连通，通过转动螺钉销调节活塞在活塞腔内的阻尼。
优选的方案中，所述的端头挡板中部设有螺纹孔，在反力拉杆的外壁设有螺纹段。
优选的方案中，所述的端头挡板中，上板与下板之间通过钢珠活动连接，下板用于压紧钻杆的顶端；
限位圈与上板之间固定连接，在限位圈与下板之间通过钢珠活动连接，限位圈用于限定下板的轴向位移。
优选的方案中，所述的下板中间设有通孔，上板中间设有用于与反力拉杆的螺纹段螺纹连接的螺纹孔。
优选的方案中，在上板上还固设有激振装置。
优选的方案中，所述的激振装置中，固定座与上板固定连接，固定座通过多个钢质的弹性柱与激振环固定连接，在激振环上设有多个激振轴座，激振轴活动安装在激振轴座内，在激振轴上固设有偏心块，多个激振轴之间通过传动机构连接，至少一个激振轴通过传动机构与动力装置连接。
本发明提供的一种反力式拉杆装置，能够用于给便携式的钻进装置提供轴向进给力，且安装和拆卸非常方便。优选的方案中，便于加载激振装置以提高钻进效率，且能够避免激振装置随着钻杆旋转。也便于激振装置利用软轴外接动力，以适于野外无电源供应的位置进行钻探施工。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1为本发明中反力式拉杆装置的结构示意图。
图2为本发明中采用反力式拉杆装置的野外钻进系统的整体结构示意图。
图3为本发明中激振装置的俯视图。
图4为本发明中端头挡板的主视剖视图。
图中：钻杆1，锚杆2，反力拉杆3，手柄31，反力缓冲套筒32，上端盖321，筒体322，活塞腔323，弹簧324，活塞325，螺纹孔326，导套327，螺纹段328，卡瓦装置4，激振装置5，偏心块51，激振轴座52，激振轴53，同步带54，固定座55，激振环56，弹性柱57，端头挡板6，上板61，下板62，限位圈63，倾斜面64，螺纹孔65，通孔66，动力装置7，第一软轴8，第二软轴9。
具体实施方式
一种反力式拉杆装置，它包括反力缓冲套筒32、反力拉杆3和端头挡板6，
反力拉杆3穿过端头挡板6，并与端头挡板6螺纹连接，反力拉杆3还穿入钻杆1与反力缓冲套筒32连接，反力缓冲套筒32用于与锚杆2固定连接。反力拉杆3的另一端端头与手柄31或者电机和减速固定连接。通过驱动反力拉杆3的转动实现钻杆1的进给。本例中的钻杆，采用合金套筒式钻杆，在钻杆的端头设有合金或钻石齿。设置的反力缓冲套筒32能够缓冲冲击的同时，还使反力拉杆3能够自由转动，便于反力拉杆3的进给操作。
优选的方案如图1中，所述的反力缓冲套筒32中，筒体322的一端设有用于和预埋的锚杆2连接螺纹孔326，另一端设有活塞腔323，反力拉杆3的端头穿过上端盖321与活塞325固定连接，活塞325安装在活塞腔323，在活塞325与上端盖321之间设有弹簧324。由此方案，能够实现弹簧和气压缓冲的叠加，缓冲动作更为柔和。
优选的方案如图1中，在上端盖321与反力拉杆3之间设有导套327。由此方案，减少上端盖321与反力拉杆3之间的摩擦。便于进给量的调节。
优选的方案中，在活塞325上设有可调的横截面的贯通孔，以调节活塞325在活塞腔323内的阻尼。
优选的方案中，所述的活塞325上设有螺钉销，螺钉销上设有偏心孔，活塞325上的贯通孔与偏心孔连通，通过转动螺钉销调节活塞325在活塞腔323内的阻尼。由此方案，阻尼的调节非常便利。
优选的方案中，所述的端头挡板6中部设有螺纹孔，在反力拉杆3的外壁设有螺纹段328。
优选的方案如图4中，所述的端头挡板6中，上板61与下板62之间通过钢珠活动连接，下板62用于压紧钻杆1的顶端，优选的，在下板62的底板设有定位槽，用于卡住钻杆1的上端，从而限定下板62的径向位移；
限位圈63与上板61之间固定连接，在限位圈63与下板62之间通过钢珠活动连接，限位圈63用于限定下板62的轴向位移。由此方案，端头挡板6构成一个推力轴承的结构，且没有现有技术中推力轴承易脱开的缺陷。优选的，限位圈63与下板62之间的面为斜面，钢珠位于斜面上，由此结构，能够实现自动对中，具有径向受力作用，也减少径向振动。
优选的方案如图4中，所述的下板62中间设有通孔66，上板61中间设有用于与反力拉杆3的螺纹段328螺纹连接的螺纹孔65。由此方案，当反力拉杆3的转动使上板61压紧时，下板62能够随着钻杆1的转动而转动，而上板61仅传递压力，不会转动。以便于在上板61上增设激振装置5。
优选的方案如图4中，在上板61上还固设有激振装置5。
优选的方案如图3中，所述的激振装置5中，固定座55与上板61固定连接，固定座55通过多个钢质的弹性柱57与激振环56固定连接，在激振环56上设有多个激振轴座52，激振轴53活动安装在激振轴座52内，在激振轴53上固设有偏心块51，多个激振轴53之间通过传动机构连接，至少一个激振轴53通过传动机构与动力装置7连接。由此结构，能够对钻杆1施加激振力，且便于安装。
以下为采用本发明装置的具体步骤：
如图1中，动力装置7、卡瓦装置4和激振装置5等设备运输至施工现场，动力装置7的驱动可以采用柴油机，也可以采用小型农机的动力替代。而且小型农机，例如旋耕机通行力强，安装挂斗后也可以作为山区运输车辆运送设备。在现场施工位置先打入锚杆2，锚杆2轴线需与钻进方向一致，将反力缓冲套筒32与锚杆2尾部螺纹连接，反力缓冲套筒32与反力拉杆3连接，装入钻杆1。安装卡瓦装置4。在端头挡板6上安装激振装置5。安装端头挡板6总成，转动手柄31，反力拉杆3上的螺纹段328使端头挡板6将钻杆1压紧。立临时桩，用于为卡瓦装置4提供支撑，以传递扭矩。
将农机的输出轴与动力装置7的轴连接，试车，确保输出良好。将第一软轴8和第二软轴9分别与卡瓦装置4和激振装置5装置连接。在钻杆1内灌入用于降温和润滑的泥浆，启动第一软轴8，先使卡瓦装置4驱动钻杆1钻进10-20cm，然后启用第二软轴9，调节输出转速，使激振装置5的频率达到预设值，驱动激振装置5以50~60Hz/分钟振动，隔一段时间更换一次膨润土泥浆，并转动手柄31使端头挡板6将钻杆1压紧进给。直至完成钻进施工。随着钻杆1的钻进，不断调整卡瓦装置4的位置。直至完成钻探作业，达到预定深度后，利用手动或柴油机驱动的液压拔管器将钻杆1起出，即完成钻探施工操作。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种反力式拉杆装置，其特征是：它包括反力缓冲套筒（32）、反力拉杆（3）和端头挡板（6），
反力拉杆（3）穿过端头挡板（6），并与端头挡板（6）螺纹连接，反力拉杆（3）还穿入钻杆（1）与反力缓冲套筒（32）连接，反力缓冲套筒（32）用于与锚杆（2）固定连接；
所述的反力缓冲套筒（32）中，筒体（322）的一端设有用于和预埋的锚杆（2）连接螺纹孔（326），另一端设有活塞腔（323），反力拉杆（3）的端头穿过上端盖（321）与活塞（325）固定连接，活塞（325）安装在活塞腔（323），在活塞（325）与上端盖（321）之间设有弹簧（324）；
所述的端头挡板（6）中，上板（61）与下板（62）之间通过钢珠活动连接，下板（62）用于压紧钻杆（1）的顶端；
限位圈（63）与上板（61）之间固定连接，在限位圈（63）与下板（62）之间通过钢珠活动连接，限位圈（63）用于限定下板（62）的轴向位移；
所述的下板（62）中间设有通孔（66），上板（61）中间设有用于与反力拉杆（3）的螺纹段（328）螺纹连接的螺纹孔（65）。
2.根据权利要求1所述的一种反力式拉杆装置，其特征是：在上端盖（321）与反力拉杆（3）之间设有导套（327）。
3.根据权利要求1所述的一种反力式拉杆装置，其特征是：在活塞（325）上设有可调的横截面的贯通孔，以调节活塞（325）在活塞腔（323）内的阻尼。
4.根据权利要求3所述的一种反力式拉杆装置，其特征是：所述的活塞（325）上设有螺钉销，螺钉销上设有偏心孔，活塞（325）上的贯通孔与偏心孔连通，通过转动螺钉销调节活塞（325）在活塞腔（323）内的阻尼。
5.根据权利要求1所述的一种反力式拉杆装置，其特征是：所述的端头挡板（6）中部设有螺纹孔，在反力拉杆（3）的外壁设有螺纹段（328）。
6.根据权利要求1所述的一种反力式拉杆装置，其特征是：在上板（61）上还固设有激振装置（5）。
7.根据权利要求6所述的一种反力式拉杆装置，其特征是：所述的激振装置（5）中，固定座（55）与上板（61）固定连接，固定座（55）通过多个钢质的弹性柱（57）与激振环（56）固定连接，在激振环（56）上设有多个激振轴座（52），激振轴（53）活动安装在激振轴座（52）内，在激振轴（53）上固设有偏心块（51），多个激振轴（53）之间通过传动机构连接，至少一个激振轴（53）通过传动机构与动力装置（7）连接。
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