CN205063813U - 一种集束锤 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集束锤。包括锤体(1)，关键是锤体(1)内设置多个由气体驱动的运动的子锤(2)，子锤(2)的上端的气孔与锤体(1)上部的集气室(3)相通，集气室(3)与中空的传动接管(4)连接，传动接管(4)经旋转密封接头(6)与进气接管(7)连接，锤体(1)上端设有一集渣桶(8)，上述的子锤(2)的前端有运动的锤头(9)，锤头(9)中心部位有一排气孔(10)，锤头(9)的表面设有多个硬质合金刀头(11)。

Description

一种集束锤

技术领域：

本实用新型涉及一种对岩石进行掘进机械设备的部件，具体涉及一种对岩石进行冲击破碎的锤或集束式的冲击锤。

背景技术：

在岩石上进行钻孔特别是钻较大孔径的孔是现代建筑工程经常遇到的，例如铁路或公路桥梁桩就需要挖掘出大直径的桩孔，然后进行水泥浇注，还有是矿山的回填或大型建筑的地基桩均涉及挖掘较大直径的孔洞，特别是大直径深孔挖掘时常遇到硬度较高的岩石。目前在桥梁桩基础施工时常使用的泥浆式冲击钻机施工效率低，并且岩石碎渣采用泥浆法排出对环境有污染且不易清除。上述的冲击钻机一般是一个较大面积的冲击锤，当钻挖的孔底局部出现较硬岩石情况下，冲击锤面会受到撞击瞬间发生的一个侧向力，造成冲击锤有向一侧运动的趋势或实际产生一个倾斜状态及小的侧向运动，这会对钻挖机械造成损坏。因此，针对垂直钻孔遇到的实际困境和现有技术的缺陷，如何使垂直钻孔的效率增加并克服上述的多方面的问题是非常重要的。

发明内容：

本实用新型的发明目的是公开一种可用于冲击钻挖机使用的高效率的集束锤。

实现本实用新型的技术解决方案如下：包括锤体，关键是锤体内设置多个由气体驱动的运动的子锤，子锤的上端的气孔与锤体上部的集气室相通，集气室与中空的传动接管连接，传动接管经旋转密封接头与进气接管连接，锤体上端设有一集渣桶，上述的子锤的前端有运动的锤头，锤头中心部位有一排气孔，锤头的表面设有多个硬质合金刀头。

所述的传动接管的下端设有一个盆状滤芯，盆状滤芯位于集气室内。

所述的锤体和集渣桶的表面设有至少二条排渣槽。

所述的多个子锤在锤体内设置为对称状态或非对称状态。

所述的多个子锤一部分设置在锤体的周边，其余部分设置在锤体的内部。

所述的排渣槽有3～5道，设置在周边子锤之间或/和设置与中间子锤连通。

所述的锤头表面设有的多个硬质合金刀头按环形设置，至少按二圈设置，外环的刀头设置在锤头的周边且其轴向方向与子锤的轴向方向平行或呈一锐角设置。

所述的锤体的侧外表面设有多条斜向设置的耐磨带。

本实用新型的结构设计独特，其由钻机控制置入深孔中，气泵的气体经进气接管进入集气室后再分配给多个子锤，驱动子锤的锤头上下反复运动和/或旋转运动，锤头表面的硬质合金刀头反复冲击硬质的岩石表面，由于本实用新型的多个子锤的设置及其合理的分布结果，并且锤头表面的多个合理优化设置的刀头的分布，使岩石表面被有效粉碎成大量的较小的粒状，锤头中心部分的排气孔中排出的压力气体将驱动上述的粉粒状岩石碎屑沿着锤体表面排渣槽上升，并最终被推动落入集渣桶，钻机将集束锤提出深孔并排出粉碎的岩石，再反复使用。本实用新型是以高效冲击为破碎岩石的手段，不需要一般钻机须使用大量的水产生泥浆，不会对环境造成污染，并且在使用过程中锤体的垂向稳定性好，不会产生倾斜，利用空气排渣，孔底干净，最终成桩孔质量好，本实用新型的钻孔效率较常规的设备和方法提高10～20倍。

附图说明：

图1为本实用新型的侧视结构示意图。

图2为本实用新型剖视结构示意图。

图3为本实用新型的一个实施例的主体外观结构示意图。

图4为本实用新型的子锤的局部剖视结构示意图。

具体实施方式：

结合附图可清楚、全面的理解本实用新型，须说明的是结合附图对本实用新型的具体的描述是为了便于对具体结构的理解，不应视为是对权利要求保护范围的限制。

请参见图1～图4，本实用新型的具体实施例如下：所述的集束锤包括锤体1，锤体1为圆柱状，锤体1内设置有多个由气体驱动的运动的子锤2，子锤2的上端与锤体1的上端面固定连接，子锤2的上端的气孔与锤体1上部的集气室3相通，集气室3与中空的传动接管4连接，传动接管4一方面作为空气的通道，另一方面作为将集束锤提出深孔的受力承接件，传动接管4可通过法兰与集气室3连接或传动接管4与集气室3直接为一体连接，这视集束锤的大小尺寸而定，不同的连接方式具有不同的使用方便性和优缺点，传动接管4上设有进气接头5，进气接头5经旋转密封接头6与进气接管7连接，旋转密封接头6使集束锤在使用状态和上下提升状态过程中均可保证气密性和避免空气通路中的局部受到过大的力；锤体1上端设有一集渣桶8，最终破碎的岩石碎渣汇集于集渣桶8，上述的子锤2的前端有可运动的锤头9，在高压空气的驱动下，锤头9上下反复运动和旋转运动，在锤头9的中心部位设有一排气孔10，高压空气驱动锤头9运动后则由排气孔10排出，锤头9的表面设有多个硬质合金刀头11，硬质合金刀头11凸出锤头9的表面，锤头9运动冲击岩石时，硬质合金刀头11多点并各距一定间距冲击岩石体，则易于将岩石破碎为较小直径的粉粒状、易于排出。本实用新型使用时，由旋挖钻机将集束锤置入遇有岩石层的孔洞内，空气泵将高压空气经进气接管7进入传动接管4，再进入集气室3后，分配给多个子锤2，驱动子锤2前端的锤头9冲击岩石表面，之后空气由锤头9的排气孔10排出，由于集束锤的表面与岩石表面有一间隙，高压空气驱使破碎后的岩石粉粒向四周运动，并最终沿锤体1的侧表面排渣槽上升而落入集渣桶8，当集渣桶8中的破碎岩石集满后，旋挖钻机提升集束锤至地面后，排出集渣桶8内的破碎岩石，则可再将集束锤置入孔洞内，反复循环至钻挖出所需深度的桩孔洞。

本实用新型具有相当高的破碎岩石效率和排出破碎岩石效率，两者需要匹配，并且钻挖过程中，应保证集束锤尽量不倾斜，因倾斜会影响上述的效率，挖出的孔洞如有倾斜或某些部位倾斜则会影响桩柱的质量。

为进一步提高子锤2的使用寿命和运行的平稳，在传动接管4的下端设有一个盆状滤芯14，盆状滤芯14位于集气室3内，当空气泵的空气进入集气室3之前，空气被过滤，以避免空气中的过多粉尘和微小颗粒进入子锤2，造成子锤2的过快磨损和增加噪音。

为进一步提高被破碎的粉粒状岩石排出的效率，在锤体1和集渣桶8的表面设有至少二条排渣槽12，破碎的岩石的排出是由具有一定压力的空气驱动，同时集束锤的振动亦可配合压力空气将大量的破碎岩石驱动汇集于排渣槽12，由于排渣槽12的断面面积大于集束锤与岩石之间的间隙，故排渣槽12是破碎岩石运动阻力更小的一个渠道，则可加速破碎岩石的大部分汇集和迅速排出；一般情况下，所述的排渣槽12有3～5条或为3～4条，排渣槽12设置于周边子锤2之间或/和设置与中间子锤2连通；上述的多个子锤2在锤体1内设置为对称状态或非对称状态，这样可适应各种地下岩石的状况和岩石分布，更为优选的是将多个子锤2部分设置于锤体1的周边，其余部分设置在锤体1的内部(图3所示)，周边设置的子锤2为对称设置，内部设置的子锤2为对称设置或非对称设置，内部设置的子锤2与排渣槽12之间有一连通的平面排渣槽，以更便于锤体1下表面与岩石之间的破碎粉粒汇集和排出。

为更有效的破碎坚硬的岩石，锤头9表面设有的多个硬质合金刀头11按环形设置，至少按二圈设置，外环的刀头11的轴向方向与子锤2的轴向方向平行或呈一锐角设置，平行设置时，刀头11的冲击力主要是垂直方向，如成锐角设置时，刀头11有二个分力方向，其中一分力是向外侧方向，这有利于对外侧岩石的冲击，使集束锤与岩石孔侧壁之间存在一个间孔隙，更有利于破碎的岩石粉粒的排出，也可减小锤体1与岩石孔侧壁之间的过度磨擦，有利于使用寿命的提高；上述的刀头11的撞击面为曲面，这既有利于冲击力的集中，使冲击力有一定的面积，还可减小刀头11的磨损速度。

在所述的锤体1的侧外表面设有多条斜向设置的耐磨带13，其一方面避免锤体1与岩石侧壁的直接大面积接触，减小锤体1与岩石的磨损，提高寿命，另一方面斜向设置的耐磨带13在集束锤使用过程中，还有利于破碎的岩石在振动中沿耐磨带13向排渣槽12汇集，起到破碎岩石的运动导引的作用。

通过上述实施例的详细描述，本实用新型的整体结构设计简单，但非常独特，具有很高的破碎效率，同时多个细节的设计使破碎效率与排出岩石粉粒的效率相匹配，是本实用新型的更佳的关键。

Claims (8)

1.一种集束锤，包括锤体(1)，其特征在于所述的锤体(1)内设置多个由气体驱动的运动的子锤(2)，子锤(2)的上端的气孔与锤体(1)上部的集气室(3)相通，集气室(3)与中空的传动接管(4)连接，传动接管(4)经旋转密封接头(6)与进气接管(7)连接，锤体(1)上端设有一集渣桶(8)，上述的子锤(2)的前端有运动的锤头(9)，锤头(9)中心部位有一排气孔(10)，锤头(9)的表面设有多个硬质合金刀头(11)。

2.根据权利要求1所述的集束锤，其特征在于所述的传动接管(4)的下端设有一个盆状滤芯(14)，盆状滤芯(14)位于集气室(3)内。

3.根据权利要求1或2所述的集束锤，其特征在于所述的锤体(1)和集渣桶(8)的表面设有至少二条排渣槽(12)。

4.根据权利要求3所述的集束锤，其特征在于所述的多个子锤(2)在锤体(1)内设置为对称状态或非对称状态。

5.根据权利要求4所述的集束锤，其特征在于所述的多个子锤(2)一部分设置在锤体(1)的周边，其余部分设置在锤体(1)的内部。

6.根据权利要求5所述的集束锤，其特征在于所述的排渣槽(12)有3～5条，设置在周边子锤(2)之间或/和设置与中间子锤(2)连通。

7.根据权利要求6所述的集束锤，其特征在于所述的锤头(9)表面设有的多个硬质合金刀头(11)按环形设置，至少按二圈设置，外环的刀头(11)设置在锤头(9)的周边且其轴向方向与子锤(2)的轴向方向平行或呈一锐角设置。

8.根据权利要求7所述的集束锤，其特征在于所述的锤体(1)的侧外表面设有多条斜向设置的耐磨带(13)。