CN110836093B - 一种水利工程用水井挖掘设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水利工程用水井挖掘设备，其结构包括：支架、挖掘钻、机架、移动轮座，所述支架内侧边联接挖掘钻且同时与机架相连，机架底部两边分设有移动轮座，本发明的有益效果：抽水破堵装置设有一个触发机制来感应挖掘过程中的积水堵塞情况，一旦触发联动杆中的衡压球与触发球因为堵塞压力产生位移，则触发启动压缩泵进行抽水排水工作，在堵塞事件初发的状态下及时排除，避免设备持续堵塞而故障。

Description

一种水利工程用水井挖掘设备

技术领域

本发明涉及水利领域，尤其是涉及到一种水利工程用水井挖掘设备。

背景技术

在水利工程建设过程中，挖掘水井是经常需要在其前期预先进行作业，一方面是可以探查施工环境的土质情况，另外也是施工现场的供水保证来源，而在掘井的过程中若是未打出水流，设备的排气孔会被岩粉堵住，而在出水后水流穿透地质层往往会造成凿岩孔内积水过多，排气阻力太大会使得设备故障停止运转，基于以上前提，本案研发了一种水利工程用水井挖掘设备以解决这个问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种水利工程用水井挖掘设备，其结构包括：支架、挖掘钻、机架、移动轮座，所述支架内侧边联接挖掘钻且同时与机架相连，机架底部两边分设有移动轮座，支架整体为矩形框架结构组成，其两侧的厚度能够满足水利工程所需的作业标准强度，并且支架采用高强度金属材料制成，在作业的同时还能有效防止在长时间作业的冲击力影响下造成结构变形弯曲，同时支架也承担着连接挖掘钻的载体作用，用于承受挖掘钻下冲产生的高强度冲击力并且为其提供足够的稳定性使其保证长时间的高效运转，机架为设备的主体结构，主要用于承载设备构件并承担主要压力，通过贴地的稳固性能来保证设备在挖掘水井的过程中不会发生倾倒侧翻现象，同时内部装有可使其他构件运转的驱动部件，用于为其他构件提供驱动力，移动轮座为两侧设置的履带轮，能够在提供设备移动能力的同时使其具有通过非铺装路面的轻微越野性能。

作为本发明进一步技术补充，所述挖掘钻由冲压杆、抽水破堵装置、下探杆体、排气孔组成，所述冲压杆底部末端联接抽水破堵装置，抽水破堵装置与下探杆体相互连接且下探杆体表面设有孔径尺寸相同的排气孔，冲压杆为挖掘钻的动力驱动结构，其整体为冲压作用力驱动的轴杆，在受到设备的驱动部件的动力供给后能够实现快速垂直快速下压进行作业，抽水破堵装置上下两端分别连接冲压杆与下探杆体从而实现了结构的联动性，下探杆体为挖掘钻的作业钻杆结构，其能够深入地质层中对所要挖掘的水井打出一个垂直向下的孔洞，钻出水井的基础雏形，并且其表面分布的排气孔能够排出杆体内的空气，减少空气压强对下探杆体的压力影响，有助于加快下探杆体的钻进速度，可以提高钻井的效率。

作为本发明进一步技术补充，所述抽水破堵装置由减震壳体、水平尺座、触发联动杆、供能囊组成，所述减震壳体中部顶端位置依据结构的相对性形成一个水平尺座，水平尺座底部联通触发联动杆，触发联动杆连接供能囊，减震壳体为抽水破堵装置的外部壳体结构，其材质采用外层金属内层橡胶组合的方式进行打造，该种组合方式能够最大限度消减抽水破堵装置上受到的反向冲击力影响，水平尺座的整体构造为上部两侧三角型组合下部两侧梯形构造的结合体，其中两侧的三角形彼此对应并在顶端形成同一水平面的空腔结构，主要用于放置有色液体来作为水平标定的判断目标物，可帮助在抽水破堵装置与下探杆体实现同步运转的过程中实现垂直水平线的下探动作，防止产生过大的数据偏差。

作为本发明进一步技术补充，所述触发联动杆由杆套、活塞杆、衡压球、触发球、信号压杆组成，所述杆套内设有活塞杆，活塞杆底部对应设有衡压球，衡压球与触发球处于同一垂直水平线上且两者之间存有一定距离，触发球位于信号压杆顶端位置，杆套为触发联动杆的外部结构，主要用于承受结构压力并且防止结构在长期高强度作业下产生变形，同时还能防止在作业的过程中受到外部的砂石飞溅打击造成结构受损，活塞杆是支持活塞做功的连接部件，通过在固定高度内的频繁升降拉伸能够实现动力的传导，由底部的衡压球作为触发媒介来驱动活塞杆运转，衡压球由上下相互对应的一大一小两颗滚珠组合而成，顶部的小球位于活塞杆底部位置主要是限制活塞杆运行，底部的大球则是用于卡住结构中的沟槽来增加对活塞杆的限定强度，触发球则是采用磁铁材料制成的圆球，其位于信号压杆顶部位置并在静止不动的状态下将其压住防止信号压杆弹起，信号压杆未弹起的情况下不会发送电子信号指令驱动机械构件运转。

作为本发明进一步技术补充，所述供能囊由压缩泵、对流气囊、高压轴组成，所述压缩泵底端同时连接对流气囊与高压轴，对流气囊将高压轴包裹在内并且二者相互连通，压缩泵主要是作为供能囊的核心驱动结构，其自身配备压缩泵的结构部件用于结构运转，在下探杆体遇到积水和岩粉堵塞的情况下，杆体内压力会提升引起衡压球下落，失去衡压球的限制活塞杆开始运转，活塞杆带动压缩泵的转子旋转，从而制造出强度的气流动力将堵塞在排水孔的积水向外喷出，对流气囊为球状气囊结构，主要利用其内部的空腔球体结构来储存气体并实现气流的对流循环动作，高压轴用于传导高压气体以疏通被积水堵塞的下探杆体。

有益效果

本发明应用于水利工程的水井挖掘技术方面，主要是为了解决水流穿透地质层往往会造成凿岩孔内积水过多，排气阻力太大会使得设备故障停止运转的问题；

本发明通过在结构上的挖掘钻设有抽水破堵装置来解决这个问题，抽水破堵装置设有一个触发机制来感应挖掘过程中的积水堵塞情况，一旦触发联动杆中的衡压球与触发球因为堵塞压力产生位移，则触发启动压缩泵进行抽水排水工作，在堵塞事件初发的状态下及时排除，避免设备持续堵塞而故障。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一种水利工程用水井挖掘设备的外部结构示意图。

图2为本发明一种水利工程用水井挖掘设备的挖掘钻结构正剖图。

图3为本发明一种水利工程用水井挖掘设备的挖掘钻的抽水破堵装置结构正剖图。

图4为本发明一种水利工程用水井挖掘设备的挖掘钻的抽水破堵装置的触发联动杆结构正剖图。

图5为本发明一种水利工程用水井挖掘设备的挖掘钻的抽水破堵装置的供能囊结构正剖图。

图中：支架-1、挖掘钻-2、机架-3、移动轮座-4、冲压杆-6、抽水破堵装置-7、下探杆体-8、排气孔-9、减震壳体-11、水平尺座-12、触发联动杆-13、供能囊-14、杆套-16、活塞杆-17、衡压球-18、触发球-19、信号压杆-20、压缩泵-22、对流气囊-23、高压轴-24。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式以及附图说明，进一步阐述本发明的优选实施方案。

实施例

请参阅图1，本发明提供一种水利工程用水井挖掘设备，其结构包括：支架1、挖掘钻2、机架3、移动轮座4，所述支架1内侧边联接挖掘钻2且同时与机架3相连，机架3底部两边分设有移动轮座4，支架1整体为矩形框架结构组成，其两侧的厚度能够满足水利工程所需的作业标准强度，并且支架1采用高强度金属材料制成，在作业的同时还能有效防止在长时间作业的冲击力影响下造成结构变形弯曲，同时支架1也承担着连接挖掘钻2的载体作用，用于承受挖掘钻2下冲产生的高强度冲击力并且为其提供足够的稳定性使其保证长时间的高效运转，机架3为设备的主体结构，主要用于承载设备构件并承担主要压力，通过贴地的稳固性能来保证设备在挖掘水井的过程中不会发生倾倒侧翻现象，同时内部装有可使其他构件运转的驱动部件，用于为其他构件提供驱动力，移动轮座4为两侧设置的履带轮，能够在提供设备移动能力的同时使其具有通过非铺装路面的轻微越野性能。

请参阅图2，本发明提供一种水利工程用水井挖掘设备，其结构包括：所述挖掘钻2由冲压杆6、抽水破堵装置7、下探杆体8、排气孔9组成，所述冲压杆6底部末端联接抽水破堵装置7，抽水破堵装置7与下探杆体8相互连接且下探杆体8表面设有孔径尺寸相同的排气孔9，冲压杆6为挖掘钻2的动力驱动结构，其整体为冲压作用力驱动的轴杆，在受到设备的驱动部件的动力供给后能够实现快速垂直快速下压进行作业，抽水破堵装置7上下两端分别连接冲压杆6与下探杆体8从而实现了结构的联动性，下探杆体8为挖掘钻2的作业钻杆结构，其能够深入地质层中对所要挖掘的水井打出一个垂直向下的孔洞，钻出水井的基础雏形，并且其表面分布的排气孔9能够排出杆体内的空气，减少空气压强对下探杆体8的压力影响，有助于加快下探杆体8的钻进速度，可以提高钻井的效率。

请参阅图3，本发明提供一种水利工程用水井挖掘设备，其结构包括：所述抽水破堵装置7由减震壳体11、水平尺座12、触发联动杆13、供能囊14组成，所述减震壳体11中部顶端位置依据结构的相对性形成一个水平尺座12，水平尺座12底部联通触发联动杆13，触发联动杆13连接供能囊14，减震壳体11为抽水破堵装置7的外部壳体结构，其材质采用外层金属内层橡胶组合的方式进行打造，该种组合方式能够最大限度消减抽水破堵装置7上受到的反向冲击力影响，水平尺座12的整体构造为上部两侧三角型组合下部两侧梯形构造的结合体，其中两侧的三角形彼此对应并在顶端形成同一水平面的空腔结构，主要用于放置有色液体来作为水平标定的判断目标物，可帮助在抽水破堵装置7与下探杆体8实现同步运转的过程中实现垂直水平线的下探动作，防止产生过大的数据偏差。

请参阅图4，本发明提供一种水利工程用水井挖掘设备，其结构包括：所述触发联动杆13由杆套16、活塞杆17、衡压球18、触发球19、信号压杆20组成，所述杆套16内设有活塞杆17，活塞杆17底部对应设有衡压球18，衡压球18与触发球19处于同一垂直水平线上且两者之间存有一定距离，触发球19位于信号压杆20顶端位置，杆套16为触发联动杆13的外部结构，主要用于承受结构压力并且防止结构在长期高强度作业下产生变形，同时还能防止在作业的过程中受到外部的砂石飞溅打击造成结构受损，活塞杆17是支持活塞做功的连接部件，通过在固定高度内的频繁升降拉伸能够实现动力的传导，由底部的衡压球18作为触发媒介来驱动活塞杆17运转，衡压球18由上下相互对应的一大一小两颗滚珠组合而成，顶部的小球位于活塞杆17底部位置主要是限制活塞杆17运行，底部的大球则是用于卡住结构中的沟槽来增加对活塞杆17的限定强度，触发球19则是采用磁铁材料制成的圆球，其位于信号压杆20顶部位置并在静止不动的状态下将其压住防止信号压杆20弹起，信号压杆20未弹起的情况下不会发送电子信号指令驱动机械构件运转。

请参阅图5，本发明提供一种水利工程用水井挖掘设备，其结构包括：所述供能囊14由压缩泵22、对流气囊23、高压轴24组成，所述压缩泵22底端同时连接对流气囊23与高压轴24，对流气囊23将高压轴24包裹在内并且二者相互连通，压缩泵22主要是作为供能囊14的核心驱动结构，其自身配备压缩泵22的结构部件用于结构运转，在下探杆体8遇到积水和岩粉堵塞的情况下，杆体内压力会提升引起衡压球18下落，失去衡压球18的限制活塞杆17开始运转，活塞杆17带动压缩泵22的转子旋转，齿沟内之气体逐渐被压缩，压力提高，而压缩同时润滑油亦因压力差的作用而喷入压缩室内与室气混合，从而制造出强度的气流动力将堵塞在排水孔9的积水向外喷出，对流气囊23为球状气囊结构，主要利用其内部的空腔球体结构来储存气体并实现气流的对流循环动作，高压轴24用于传导高压气体以疏通被积水堵塞的下探杆体8。

在进行使用时，探杆体8深入地质层中对所要挖掘的水井打出一个垂直向下的孔洞，遇到岩粉与积水溢出堵塞排水孔9时会造成下探杆体8内压力上升，压力变化会造成触发球19弹起并使得信号压杆20发送电子信号断开衡压球18的连接结构，衡压球18下落掉在触发球19两侧，然后活塞杆17失去限制开启运转，活塞杆17带动压缩泵22的转子旋转，当转子的啮合端面转到与机壳排气相通时，此时压缩气体压力最高，被压缩的气体开始排出，直至齿峰与齿沟的啮合面移至排气端面，此时两转子啮合面与机壳排气口的齿沟空间为零，即完成排气过程，在此同时转子啮合面与机壳进气口之间的齿沟长度又达到最长，其吸气过程又在进行，而在输送过程中，啮合面逐渐向排气端移动，亦即啮合面与排气口间的齿沟间渐渐减小，齿沟内之气体逐渐被压缩，压力提高，而压缩同时润滑油亦因压力差的作用而喷入压缩室内与室气混合，从而制造出强度的气流动力将堵塞在排水孔9的积水向外喷出，所产生高压气体会疏通被积水堵塞的下探杆体8并将其向上抽出。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神或基本特征的前提下，不仅能够以其他的具体形式实现本发明，还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围，因此本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定，而不是上述说明限定。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (1)

1.一种水利工程用水井挖掘设备，其结构包括：支架(1)、挖掘钻(2)、机架(3)、移动轮座(4)，所述支架(1)内侧边联接挖掘钻(2)且同时与机架(3)相连，机架(3)底部两边分设有移动轮座(4),其特征在于：

所述挖掘钻(2)由冲压杆(6)、抽水破堵装置(7)、下探杆体(8)、排气孔(9)组成，所述冲压杆(6)底部末端联接抽水破堵装置(7)，抽水破堵装置(7)与下探杆体(8)相互连接且下探杆体(8)表面设有孔径尺寸相同的排气孔(9)；

所述抽水破堵装置(7)由减震壳体(11)、水平尺座(12)、触发联动杆(13)、供能囊(14)组成，所述减震壳体(11)中部顶端位置依据结构的相对性形成一个水平尺座(12)，水平尺座(12)底部联通触发联动杆(13)，触发联动杆(13)连接供能囊(14)；

所述触发联动杆(13)由杆套(16)、活塞杆(17)、衡压球(18)、触发球(19)、信号压杆(20)组成，所述杆套(16)内设有活塞杆(17)，活塞杆(17)底部对应设有衡压球(18)，衡压球(18)与触发球(19)处于同一垂直水平线上且两者之间存有一定距离，触发球(19)位于信号压杆(20)顶端位置；

所述供能囊(14)由压缩泵(22)、对流气囊(23)、高压轴(24)组成，所述压缩泵(22)底端同时连接对流气囊(23)与高压轴(24)，对流气囊(23)将高压轴(24)包裹在内并且二者相互连通。

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