CN201714317U - 潜孔钻具扶正器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种潜孔钻具扶正器,涉及一种辅助潜孔冲击钻具扶正导向、改善钻孔偏差的施工器材,由扶正器主体和调整环组成,扶正器主体安装在钻杆与钻头之间,调整环安装在钻杆上;扶正器主体和调整环的圆周上设有多个支撑体,支撑体之间的深槽形成排屑通道。所述的支撑体前端设有硬质合金。本实用新型的有益效果是:钻进过程中,在与锚索孔道岩壁的共同作用下,起到给潜孔钻具扶正导向、改善钻孔偏差的重要作用。弥补了潜孔钻具在重力作用下,施工过程中产生向下沉头,造成倾斜角度误差的不足。扶正器主体、调整环上钎焊的硬质合金,坚固耐磨,可以提高使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种辅助潜孔冲击钻具扶正导向、改善钻孔偏差的施工器材,特别是一种潜孔钻具扶正器。
背景技术
高边坡支护施工,大型建筑基础施工中,一股采用预应力锚索施工技术来加固加强地基、控制地质缺陷。多数情况下,预应力锚索在坡面上以一定间排距、梅花形布置,钻孔角度水平向下倾斜三至五度。锚索施工设计对锚索孔间排距、钻孔角度偏差都有严格地要求。
预应力锚索设计长度通常在四十余米,甚至五、六十米。在施工部位岩石级别高、强度大的情况下,从施工便捷、发挥设备效率来考虑,一股采用潜孔钻具施工钻孔。虽然潜孔钻具有许多先进之处,一个重要不足是潜孔钻具的结构沉重。水平钻进过程中,随着钻孔深度增加,在重力的作用影响下,锚索孔道会逐渐地弯曲,逐渐地向下倾斜。钻孔施工过程中的这种现象俗称“沉头”。严重情况下,角度偏差超过设计要求,需要调整、返工甚至重新开孔处理。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种潜孔钻具扶正器,可以减少钻孔角度偏差,提高钻孔成型质量。
为解决上述技术问题,本实用新型所采用的技术方案是:一种潜孔钻具扶正器,由扶正器主体和调整环组成,扶正器主体安装在钻杆与钻头之间,调整环安装在钻杆上;扶正器主体和调整环的圆周上设有多个支撑体,支撑体之间的深槽形成排屑通道。
所述的支撑体前端设有硬质合金。
所述的扶正器主体中心设有压缩空气孔,扶正器主体的一端设有锥形螺纹,另一端设有锥形内螺纹,设有锥形内螺纹一端的外表面还设有钳口槽。
所述的调整环沿中轴面剖切,剖切面两侧设有凸台和连接孔。
所述的支撑体在圆周上有12个。
本实用新型的工作原理是:扶正器主体连接在钻头尾端,钻杆再与扶正器主体连接,调整环安装在钻杆上适当位置。由于合金钢制造的钻头、钻杆具有很高的刚度、强度,从钻头到扶正器主体再到调整环三者之间的这段距离很短,可以考虑等同如刚体。这样在钻头、扶正器主体和调整环三者外径的整个圆周上纵向连线,可以理解形成了一段空间圆柱筒体,在施工过程中这三者是同步回转,如同起到导向钢筒的作用。和在地质勘探中采用金刚石环形钻头钻进,取出岩芯进行地质研究所使用的取出岩芯钢筒一样,岩芯钢筒在施工过程中也可以起到扶正导向作用,可以控制钻进过程中的偏差。
从力学中力矩平衡的原理分析,把钻头、扶正器主体、钻杆和调整环作为对象研究,以扶正器主体为平衡支点时,钻头、钻头的质心与力臂的乘积;调整环到扶正器主体之间的这段钻杆的质心与力臂的乘积;当二者能够平衡或者钻杆这端力矩偏大时,可以改善潜孔钻具钻进过程中“沉头”现象。
现场施工中简单的运算,决定调整环在某根钻杆上的合理安装位置时,调整环之后的这段钻杆其质量是不可忽视的。从现场使用,结合锚索孔道钻进的实际情况分析、考虑,调整环之后的这段钻杆质量和锚索孔道岩壁对调整环的平衡、约束都起了辅助作用。
本实用新型的有益效果是:安装了扶正器主体、调整环的钻头和钻头,整体组合在一起时,所产生的效果,相当于在钻头后安装了一段导向钢管。钻进过程中,在与锚索孔道岩壁的共同作用下,起到给潜孔钻具扶正导向、改善钻孔偏差的重要作用。弥补了潜孔钻具在重力作用下,施工过程中产生向下沉头,造成倾斜角度误差的不足。扶正器主体、调整环上钎焊的硬质合金,坚固耐磨,可以提高使用寿命。
本实用新型可以改善孔道质量,提高生产效率,减少成本消耗。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明:图1是本实用新型中扶正器主体的主视图;图2是图1的A-A剖视图;图3是本实用新型中调整环的主视图;图4是图3的B-B剖视图;图5是本实用新型的装配示意图。
具体实施方式
如图5中,一种潜孔钻具扶正器,由扶正器主体1和调整环2组成,扶正器主体1安装在钻杆11与钻头10之间,调整环2安装在钻杆11上;如图1、图3中,扶正器主体1和调整环2的圆周上设有多个支撑体3、3′,支撑体3、3′之间的深槽形成排屑通道。
所述的支撑体3、3′前端设有硬质合金4、4′。
如图2中,所述的扶正器主体1中心设有压缩空气孔7,扶正器主体1的一端设有锥形螺纹5,另一端设有锥形内螺纹6,设有锥形内螺纹6一端的外表面还设有钳口槽8。
如图4中,所述的调整环2沿中轴面剖切,剖切面两侧设有凸台和连接孔9。
所述的支撑体3、3′在圆周上有12个。
为改善现有潜孔钻具在锚索钻孔施工中的不足,减少钻孔角度偏差,提高钻孔成型质量。本实用新型提供的潜孔钻具扶正器,分为两件加工,一件是扶正器主体1,另一件是剖分式调整环2。
略大于钻头11外径的扶正器主体1上加工了十二个支撑体3,支撑体3之间的深槽作为排屑通道,便于吹出钻孔过程中产生的钻屑,支撑体3的顶端加工有凹槽,每道凹槽中钎焊有硬质合金4,钎焊的十二块硬质合金4顶端外接圆的直径略小于钻头10的直径。锥形螺纹5、锥形内螺纹6用于和钻杆11和钻头10的接头配合连接,压缩空气孔7作为压缩空气的通道,锥形内螺纹6外表面加工有连接使用的钳口槽8。
调整环2上同样加工了十二个支撑体3’,支撑体3’之间的深槽作为排屑通道,支撑体3’的顶端加工有凹槽,每道凹槽中钎焊有硬质合金4’,钎焊的十二块硬质合金4’顶端外接圆的直径略小于钻头10的直径。调整环2因为安装固定在钻杆11上,作业中需要适当进行调整,所以设计为剖分式,在剖切面两侧侧面加工了凸台和螺栓的连接孔9。施工中采用连接螺栓通过凸台和连接孔9将剖分式的两片调整环2连接在一起。
采用十二个支撑体3、3′是综合考虑了硬质合金4、4’与外接圆的拟合度,排屑通道的大小,以及摩擦力之后的优化方案。
施工现场锚索孔施工部位,将扶正器主体1安装在钻头10尾端,钻杆11再与扶正器主体连接接;调整环2可以参考力学中力矩平衡的原理,通过简单地运算;或者根据实践经验,安装在钻杆11适当位置。
现场施工过程中,从开孔钻进到扶正器主体1、调整环2陆续进入锚索孔道之中,是一个渐进的过程。施工部位上,钻孔设备受到空间位置的限制,不可能一次性安装到位,整体投入生产运用。扶正器主体1可以在开钻前连接到位,同步投入工作。随着施工进展,调整环2才可以安装在适当的位置。
Claims (5)
1.一种潜孔钻具扶正器,其特征在于:由扶正器主体(1)和调整环(2)组成,扶正器主体(1)安装在钻杆(11)与钻头(10)之间,调整环(2)安装在钻杆(11)上;
扶正器主体(1)和调整环(2)的圆周上设有多个支撑体(3、3′),支撑体(3、3′)之间的深槽形成排屑通道。
2.根据权利要求1所述的一种潜孔钻具扶正器,其特征在于:所述的支撑体(3、3′)前端设有硬质合金(4、4′)。
3.根据权利要求1所述的一种潜孔钻具扶正器,其特征在于:所述的扶正器主体(1)中心设有压缩空气孔(7),扶正器主体(1)的一端设有锥形螺纹(5),另一端设有锥形内螺纹(6),设有锥形内螺纹(6)一端的外表面还设有钳口槽(8)。
4.根据权利要求1所述的一种潜孔钻具扶正器,其特征在于:所述的调整环(2)沿中轴面剖切,剖切面两侧设有凸台和连接孔(9)。
5.根据权利要求1或2所述的一种潜孔钻具扶正器,其特征在于:所述的支撑体(3、3′)在圆周上有12个。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN102418477A (zh) * | 2011-12-05 | 2012-04-18 | 山东新矿赵官能源有限责任公司 | 矿井瓦斯抽放钻杆直线钻进器及其操作方法 |
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CN114893141A (zh) * | 2022-05-07 | 2022-08-12 | 江西东锐机械有限公司 | 一种潜孔钻机用取料筒装置 |
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2010
- 2010-04-10 CN CN2010201547408U patent/CN201714317U/zh not_active Expired - Lifetime
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