CN210239582U - 一种易返式冲击钻 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种易返式冲击钻，包括冲击器、卡钎套、连接头、易返套Ⅰ、易返套Ⅱ、潜孔钻头，冲击器包括外缸，外缸左端的内壁上设有内螺纹Ⅰ，右端的内壁上设有内螺纹Ⅱ；易返套Ⅰ固定套设在卡钎套的外壁上，卡钎套右端的外壁上设有外螺纹Ⅰ，卡钎套通过外螺纹Ⅰ与内螺纹Ⅰ配合连接；易返套Ⅱ固定套设在连接头的外壁上，连接头左端的外壁上设有外螺纹Ⅱ，连接头通过外螺纹Ⅱ与内螺纹Ⅱ配合连接；潜孔钻头通过哈夫圈安装在外缸的左端；易返套Ⅰ、易返套Ⅱ的外侧壁上都设有圆弧形齿条和U型槽，圆弧形齿条、U型槽沿易返套的周向间隔交叉设置。本实用新型装卸容易，钻进效率高，成孔效果好，既能适合于覆盖层中钻进，又适用于破碎岩石中钻进。

Description

一种易返式冲击钻

技术领域

本实用新型属于机械技术领域，具体涉及一种易返式冲击钻。

背景技术

目前，在水利水电等建筑工程边坡支护施工中，常采用风动跟管钻进工艺来解决覆盖层造孔施工中出现塌孔等成孔难的问题。由于受跟管钻具和跟管套管等自身因素的制约，当遇到碎石含量多且块径较大的覆盖层时，尤其在破碎基岩中出现孔内掉块或塌孔等不利因素时，其跟管钻进难度很大、钻进效率很低，甚至出现难以跟进的情况，更难以解决卡钻、埋钻等造孔难题。此外，风动跟管钻进工艺尚存在套管用量大、跟进深度有限、拔管困难、工序较复杂、施工成本较高等问题。在造孔过程中，为应对上述复杂地层也曾采取过灌浆、投水泥粘土球等固结孔壁的措施，虽然可收到一定的效果，均因工艺复杂和技术间歇时间长而难以满足进度要求，其施工成本也很难控制。

鉴于此，迫切需要一种易返式冲击钻具及其钻进方法来解决造孔施工中所遇到的卡钻及埋钻等成孔难的技术难题，以填补风动造孔技术方面存在的不足。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提供一种易返式冲击钻，结构简单，操作方便，装卸容易，使用成本低，钻进效率高，成孔效果好，既能适合于覆盖层中钻进，又可更好地适用于破碎岩石中钻进，尤其能成功地解决卡钻与埋钻等成孔难的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案为：

本实用新型的易返式冲击钻，包括冲击器、卡钎套、连接头、易返套Ⅰ、易返套Ⅱ、潜孔钻头，所述的冲击器包括外缸，所述的外缸内壁的左端上设有内螺纹Ⅰ，内壁的右端上设有内螺纹Ⅱ；所述的卡钎套、连接头、易返套Ⅰ、易返套Ⅱ均为空心柱体结构，所述的易返套Ⅰ固定套设在卡钎套的外壁上，所述的卡钎套右端的外壁上设有外螺纹Ⅰ，卡钎套通过外螺纹Ⅰ与内螺纹Ⅰ配合连接；所述的易返套Ⅱ固定套设在连接头的外壁上，所述的连接头左端的外壁上设有外螺纹Ⅱ，连接头通过外螺纹Ⅱ与内螺纹Ⅱ配合连接；所述的潜孔钻头安装在外缸的左端；

所述的易返套Ⅰ的外侧壁上设有圆弧形齿条Ⅰ、U型槽Ⅰ，所述的圆弧形齿条Ⅰ、U型槽Ⅰ沿易返套Ⅰ的周向间隔交叉设置；

所述的易返套Ⅱ的外侧壁上设有圆弧形齿条Ⅱ、U型槽Ⅱ，所述的圆弧形齿条Ⅱ、U型槽Ⅱ沿易返套Ⅱ的周向间隔交叉设置。

进一步，所述的外缸的内螺纹Ⅰ的右端上设有限位台；所述的潜孔钻头的右端设有滑动杆，滑动杆的右端设有限位环；所述的滑动杆上套装哈夫圈，滑动杆能够相对于哈夫圈滑动；所述的哈夫圈的外径小于或等于外缸的内径，所述的卡钎套右端口的外径大于哈夫圈的内径，并且卡钎套右端口的内径小于哈夫圈的外径，通过旋紧卡钎套将哈夫圈与限位台卡紧。

进一步，所述的易返套Ⅰ、易返套Ⅱ的外径相同，且比潜孔钻头的外径小1-2mm。

进一步，所述的易返套Ⅰ的右端面和易返套Ⅱ的左右两个端面上，沿圆周方向间隔设置多组弧形齿。

进一步，所述的易返套Ⅰ的右端面和易返套Ⅱ的左右两个端面上分别设有四组弧形齿。

进一步，所述的圆弧形齿条Ⅰ、圆弧形齿条Ⅱ的顶面上镶嵌有平头硬质合金件。

进一步，所述的冲击器的型号为JLX45A，其外径为Φ99mm，长度为1011mm，钻孔直径Φ110-Φ135mm。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型将易返套Ⅰ和易返套Ⅱ分别安装在冲击器的卡钎套和连接头上，在使用中无论钻具前进还是后退，都能将“探头石”或卡钻岩块打掉并及时予以清理；在钻具旋转过程中，充分利用易返套Ⅰ和易返套Ⅱ的旋转惯性力压紧孔壁，可极大地减少孔壁的坍塌，提高成孔率；又因易返套Ⅰ和易返套Ⅱ的外径比冲击器的外壳直径大而比钻头直径小，在钻进过程中还能起到导正孔向的作用。

本实用新型在圆弧形齿条Ⅰ和圆弧形齿条Ⅱ的表面分别镶嵌了平头硬质合金件Ⅰ和平头硬质合金件Ⅱ，具有打掉悬挂于孔顶上将落而未掉落的块石（也称“探头石”）的功能，还能起到导正孔向和压紧孔壁的作用，从而达到消除卡钻事故和稳固孔壁的目的，所镶嵌的平头硬质合金件Ⅰ和平头硬质合金件Ⅱ，可增强易返套Ⅰ和易返套Ⅱ的耐磨性与稳定性，并延长其使用寿命。

本实用新型的U型槽Ⅰ、U型槽Ⅱ的设置既有助于圆弧形齿条Ⅰ和圆弧形齿条Ⅱ打掉卡钻岩块提供有利空间，又可为钻孔产生的岩粉提供排渣通道。

本实用新型将易返套Ⅰ的右端及易返套Ⅱ的左右两端设置成螺旋面结构，既可碾碎已掉落在孔内的块石，又能有效清除孔内残渣，即在钻进或退钻过程中，将孔底残留的岩渣经锯齿状螺旋面旋送至U型槽Ⅰ、U型槽Ⅱ后由风力排出孔外，以解决因钻孔排渣不畅而引发起钻困难的问题。

本实用新型设计合理，结构简单，操作方便，装卸容易，使用成本低，钻进效率高，成孔效果好，既能适合于覆盖层中钻进，又可更好地适用于破碎岩石中钻进，尤其能成功地解决卡钻与埋钻等成孔难的技术问题，因此具有广阔的应用前景。

附图说明

图1是本实用新型的剖视结构示意图；

图2是本实用新型易返套Ⅰ的结构示意图；

图3是本实用新型易返套Ⅱ的结构示意图；

图4是本实用新型的易返套Ⅰ、易返套Ⅱ的侧视结构示意图；

图5是本实用新型装配结构示意图；

图中各序号和名称如下：

1-冲击器；2-卡钎套；3-连接头；4-易返套Ⅰ；5-易返套Ⅱ；6-潜孔钻头；7-圆弧形齿条Ⅰ；8-U型槽Ⅰ；9-圆弧形齿条Ⅱ；10-U型槽Ⅱ；11-哈夫圈；12-限位台；13-滑动杆；14-限位环；15-弧形齿。

具体实施方式

下面结合附图通过具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例1

如图1-5所示，本实用新型的易返式冲击钻，包括冲击器、卡钎套2、连接头3、易返套Ⅰ4、易返套Ⅱ5、潜孔钻头6，所述的冲击器包括外缸1，所述的外缸1左端的内壁上设有内螺纹Ⅰ，右端的内壁上设有内螺纹Ⅱ；所述的卡钎套2、连接头3、易返套Ⅰ4、易返套Ⅱ5均为空心柱体结构，所述的易返套Ⅰ4固定套设在卡钎套2的外壁上，所述的卡钎套2右端的外壁上设有外螺纹Ⅰ，卡钎套2通过外螺纹Ⅰ与内螺纹Ⅰ配合连接；所述的易返套Ⅱ5固定套设在连接头3的外壁上，所述的连接头3左端的外壁上设有外螺纹Ⅱ，连接头3通过外螺纹Ⅱ与内螺纹Ⅱ配合连接；所述的潜孔钻头6通过哈夫圈11安装在外缸1的左端；

所述的易返套Ⅰ4的外侧壁上设有圆弧形齿条Ⅰ7、U型槽Ⅰ8，所述的圆弧形齿条Ⅰ7、U型槽Ⅰ8沿易返套Ⅰ4的周向间隔交叉设置；

所述的易返套Ⅱ5的外侧壁上设有圆弧形齿条Ⅱ9、U型槽Ⅱ10，所述的圆弧形齿条Ⅱ9、U型槽Ⅱ10沿易返套Ⅱ5的周向间隔交叉设置。

所述的外缸1的内螺纹Ⅰ的右端上设有限位台12；所述的潜孔钻头6的右端设有滑动杆13，滑动杆13的右端设有限位环14；所述的滑动杆13上套装哈夫圈11，滑动杆能够相对于哈夫圈滑动；所述的哈夫圈11的外径小于或等于外缸1的内径，所述的卡钎套右端口的外径大于哈夫圈的内径，并且卡钎套2右端口的内径小于哈夫圈11的外径，通过旋紧卡钎套2将哈夫圈11与限位台12卡紧。

所述的易返套Ⅰ4、易返套Ⅱ5的外径相同，且比潜孔钻头1的外径小1-2mm。

所述的易返套Ⅰ4的右端面和易返套Ⅱ5的左右两个端面上，沿圆周方向间隔设置多组弧形齿15。

所述的易返套Ⅰ4的右端面和易返套Ⅱ5的左右两个端面上分别设有四组弧形齿15。

所述的圆弧形齿条Ⅰ7、圆弧形齿条Ⅱ9的顶面上镶嵌有平头硬质合金件。

所述的冲击器的型号为JLX45A，其外径为Φ99mm，长度为1011mm，钻孔直径Φ110-Φ135mm。

本实用新型的工作过程如下：

装配：装配前，检查易返套Ⅰ4和易返套Ⅱ5是否损伤或镶嵌的平头硬质合金件齿有无损坏，若有损伤或损坏，应予以修复或换新；若无损伤或损坏，先将卡钎套2套在滑动杆13上，再将哈夫圈11卡套在滑动杆13的后端，再将滑动杆13伸入外缸1的左端，使哈夫圈11的斜面与限位台12卡紧，然后将卡钎套2旋紧，卡钎套2的右端将哈夫圈11压紧；最后将连接头3与外缸1的右端旋紧；

下钻：通过连接头3与连接外界高压气设备，使得潜孔钻头6高速运转，然后缓慢推进钻具，遇孔壁坍塌的碎块石堆积而严重受阻时，调整风量、风压、钻速及推进压力，并采取反复倒杆措施，将堆积在孔内的碎块石清理干净，以确保钻具顺利通过受阻孔段；易返套Ⅰ4和易返套Ⅱ5上的平头硬质合金件能打掉悬挂于孔顶上将落而未掉落的块石（也称“探头石”）；U型槽Ⅰ8、U型槽Ⅱ10的设置为圆弧形齿条Ⅰ7和圆弧形齿条Ⅱ9打掉卡钻岩块提供有利空间，并为钻孔产生的岩粉提供排渣通道；螺旋面结构可碾碎已掉落在孔内的块石，有效清除孔内残渣；钻进过程中，尽可能减少钻具剧烈晃动，平稳操作；在钻进过程中，给进压力与钻速应力求均匀，无特殊情况时尽可能避免中途停钻，如需要停钻，应将钻具退出孔外。

Claims (7)

1.一种易返式冲击钻，包括冲击器、卡钎套（2）、连接头（3）、易返套Ⅰ（4）、易返套Ⅱ（5）、潜孔钻头（6），其特征在于：

所述的冲击器包括外缸（1），所述的外缸（1）内壁的左端上设有内螺纹Ⅰ，内壁的右端上设有内螺纹Ⅱ；所述的卡钎套（2）、连接头（3）、易返套Ⅰ（4）、易返套Ⅱ（5）均为空心柱体结构，所述的易返套Ⅰ（4）固定套设在卡钎套（2）的外壁上，所述的卡钎套（2）右端的外壁上设有外螺纹Ⅰ，卡钎套（2）通过外螺纹Ⅰ与内螺纹Ⅰ配合连接；所述的易返套Ⅱ（5）固定套设在连接头（3）的外壁上，所述的连接头（3）左端的外壁上设有外螺纹Ⅱ，连接头（3）通过外螺纹Ⅱ与内螺纹Ⅱ配合连接；所述的潜孔钻头（6）安装在外缸（1）的左端；

所述的易返套Ⅰ（4）的外侧壁上设有圆弧形齿条Ⅰ（7）、U型槽Ⅰ（8），所述的圆弧形齿条Ⅰ（7）、U型槽Ⅰ（8）沿易返套Ⅰ（4）的周向间隔交叉设置；

所述的易返套Ⅱ（5）的外侧壁上设有圆弧形齿条Ⅱ（9）、U型槽Ⅱ（10），所述的圆弧形齿条Ⅱ（9）、U型槽Ⅱ（10）沿易返套Ⅱ（5）的周向间隔交叉设置。

2.根据权利要求1所述的易返式冲击钻，其特征在于：所述的外缸（1）的内螺纹Ⅰ的右端上设有限位台（12）；所述的潜孔钻头（6）的右端设有滑动杆（13），滑动杆（13）的右端设有限位环（14）；所述的滑动杆（13）上套装哈夫圈（11），滑动杆（13）能够相对于哈夫圈（11）滑动；所述的哈夫圈（11）的外径小于或等于外缸（1）的内径，所述的卡钎套（2）右端口的外径大于哈夫圈（11）的内径，并且卡钎套（2）右端口的内径小于哈夫圈（11）的外径，通过旋紧卡钎套（2）将哈夫圈（11）与限位台（12）卡紧。

3.根据权利要求1所述的易返式冲击钻，其特征在于：所述的易返套Ⅰ（4）、易返套Ⅱ（5）的外径相同，且比潜孔钻头（6）的外径小1-2mm。

4.根据权利要求1所述的易返式冲击钻，其特征在于：所述的易返套Ⅰ（4）的右端面和易返套Ⅱ（5）的左右两个端面上，沿圆周方向间隔设置多组弧形齿（15）。

5.根据权利要求4所述的易返式冲击钻，其特征在于：所述的易返套Ⅰ（4）的右端面和易返套Ⅱ（5）的左右两个端面上分别设有四组弧形齿（15）。

6.根据权利要求1所述的易返式冲击钻，其特征在于：所述的圆弧形齿条Ⅰ（7）、圆弧形齿条Ⅱ（9）的顶面上镶嵌有平头硬质合金件。

7.根据权利要求1所述的易返式冲击钻，其特征在于：所述的冲击器的型号为JLX45A。

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