CN210370501U - 取芯钻孔装置 - Google Patents

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陈传洪
刘勇
李群峰
钟宣阳
张亿兵
蓝家树
李正德
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本实用新型提供了一种取芯钻孔装置,包括钻筒、钻头座、托架和驱动装置,所述钻筒转动设置在钻头座上,所述钻头座可沿钻筒轴线方向滑动设置在托架上,所述驱动装置用于驱动钻筒转动以及钻头座移动,还包括顶压装置,所述顶压装置用于压紧基体内芯,所述钻筒中心沿轴线方向设置有通孔,所述顶压装置前端贯穿钻筒内的通孔,所述顶压装置的尺寸小于通孔尺寸,所述顶压装置后端与所述托架连接,所述顶压装置在钻筒轴线方向上位置可调节,所述顶压装置用于在钻筒取芯钻孔时压紧钻取岩壁的内芯从而防止内芯跟随钻筒转动。使用该取芯钻孔装置进行钻孔时通过顶压装置限制钻取的岩石机体内芯的活动,减小了钻孔时的阻力,加快了钻孔速度。

Description

取芯钻孔装置
技术领域
本实用新型涉及工程设备技术领域,具体涉及一种取芯钻孔装置。
背景技术
近年来,随着我国高速公路、高速铁路和城市地铁等基础设施建设的快速发展,需要挖掘隧道的工程越来越多,相应的隧道挖掘机械得到越来越广泛的应用。
现有的隧道取芯钻孔机在进行钻孔时,钻取的岩土基体内芯一直收容于钻筒内,只能在钻取作业完成后才能将内芯取出,这导致内芯在钻取过程中容易出现断裂,断裂后的内芯在钻筒内形成自由运动体跟随钻筒转动,增加了钻孔时的阻力,从而降低了钻孔的效率。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型要解决的问题是提供一种取芯钻孔装置,使用该取芯钻孔装置进行钻孔时限制了钻取的岩石机体内芯在钻筒内,减小了钻孔时的阻力,加快了钻孔速度。
本实用新型通过以下技术手段解决上述技术问题:本实用新型提供了一种取芯钻孔装置,包括钻筒、钻头座、托架和驱动装置,所述钻筒转动设置在钻头座上,所述钻头座可沿钻筒轴线方向滑动设置在托架上,所述驱动装置用于驱动钻筒转动以及钻头座移动,还包括顶压装置,所述顶压装置用于压紧基体内芯,所述钻筒中心沿轴线方向设置有通孔,所述顶压装置前端贯穿钻筒内的通孔,所述顶压装置的尺寸小于通孔尺寸,所述顶压装置后端与所述托架连接,所述顶压装置在钻筒轴线方向上位置可调节,所述顶压装置用于在钻筒取芯钻孔时压紧钻取岩壁的内芯从而防止内芯跟随钻筒转动。
进一步,所述顶压装置包括压头和撑杆,所述压头设置在撑杆前端,所述压头与撑杆间弹性连接,所述撑杆后端设置在托架上。
进一步,所述撑杆上设置有螺纹,所述托架上设置有与螺纹相匹配的螺母,所述螺母可饶撑杆轴线转动的设置在托架上,通过转动螺母调节撑杆在钻筒轴线上的位置,给撑杆与内芯间施加一个预紧力,从而使得压头将内芯压紧,所述托架上还固定设置有用于驱动螺母转动的电机,所述电机与螺母间通过齿轮组连接,通过电机转动螺母以及将螺母锁定。
进一步,所述撑杆中心设置有贯穿的通水孔,所述撑杆靠近压头一端周面上设置有多个出水口另一端与连接有供水设备,所述出水口与通水孔连通。
进一步,所述撑杆与钻筒同轴线所述撑杆靠近压头一端还设置有挡板,所述出水口设置在挡板和压头之间,所述挡板直径小于钻筒内壁直径。
进一步,所述挡板和钻筒内壁之间还设置有密封垫,通过密封垫防止水和小石头流动到钻筒后端。
进一步,所述挡板通过第一轴承可转动的设置在撑杆上,使得在撑杆不转动时,挡板可以跟随钻筒内壁绕钻筒的轴线转动,从而减小密封垫与钻筒内壁间的摩擦力。
由上述技术方案可知,本实用新型的有益效果:本实用新型提供了一种取芯钻孔装置,包括钻筒、钻头座、托架和驱动装置,所述钻筒转动设置在钻头座上,所述钻头座可沿钻筒轴线方向滑动设置在托架上,所述驱动装置用于驱动钻筒转动以及钻头座移动,还包括顶压装置,所述顶压装置用于压紧基体内芯,所述钻筒中心沿轴线方向设置有通孔,所述顶压装置前端贯穿钻筒内的通孔,所述顶压装置的尺寸小于通孔尺寸,所述顶压装置后端与所述托架连接,所述顶压装置在钻筒轴线方向上位置可调节,所述顶压装置用于在钻筒取芯钻孔时压紧钻取岩壁的内芯从而防止内芯跟随钻筒转动。使用该取芯钻孔装置进行钻孔时通过顶压装置限制钻取的岩石机体内芯的活动,减小了钻孔时的阻力,加快了钻孔速度。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中,类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中,各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本实用新型取芯钻孔装置的剖视图;
图2为图1的A位置的局部放大图;
图3为图1的B位置的局部放大图;
图4为本实用新型取芯钻孔装置的示意图;
附图标记:
1-钻筒;2-钻头座;3-顶压装置;4-托架;11-通孔;31-压头;32-撑杆;33-挡板;34-密封垫;321-通水孔;322-出水口;324-螺纹;325-螺母;331-第一轴承;41-第二轴承;5-固定装置。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
请参阅图1-4,本实用新型提供了一种取芯钻孔装置,包括钻筒1、钻头座2、托架4和驱动装置,所述钻筒1转动设置在钻头座2上,所述钻头座2可沿钻筒1轴线方向滑动设置在托架4上,所述驱动装置用于驱动钻筒1转动以及钻头座2移动,还包括顶压装置3,所述顶压装置3用于压紧基体内芯,所述钻筒1中心沿轴线方向设置有通孔11,所述顶压装置3前端贯穿钻筒1内的通孔11,所述顶压装置3的尺寸小于通孔11尺寸,所述顶压装置3后端与所述托架4连接,所述顶压装置3在钻筒1轴线方向上位置可调节,所述顶压装置3用于在钻筒1取芯钻孔时压紧钻取岩壁的内芯从而防止内芯跟随钻筒1转动。顶压装置的轴线与钻筒的轴线重合,且整个顶压装置不与钻筒接触防止其干扰钻筒的转动。在取芯钻孔时,将托架4和顶压装置3抵压在岩壁上固定不动,转动钻筒、然后在托架上移动钻头座2和钻筒1进行取芯钻孔,在钻孔过程中因为顶压装置3将钻取的内芯压紧,使得内芯不容易断裂,即使断裂后也不会跟随钻筒1转动而给钻筒1一个阻力,从而加快钻孔速度。
作为对上述技术方案的进一步改进,所述顶压装置3包括压头31和撑杆32,所述压头31设置在撑杆32前端,所述压头31与撑杆32间弹性连接,可通过在压头31和撑杆32间设置弹簧或者橡胶等弹性件使得在压头31抵压在内芯上时有一个弹性力,防止钻筒1转动时的震动损坏撑杆32或压头31,所述撑杆32后端设置在托架4上,所述撑杆32可沿撑杆32轴线方向上移动,以使得在将压头31抵压在内芯上时可通过移动撑杆32施加一个预紧力。
作为对上述技术方案的进一步改进,所述撑杆32上设置有螺纹324,所述托架4上设置有与螺纹324相匹配的螺母325,所述螺母325可饶撑杆32轴线转动的设置在托架4上,所述螺母325通过第二轴承41周向转动轴向固定设置在托架4上,通过转动螺母325调节撑杆32在钻筒1轴线上的位置,给撑杆32与内芯间施加一个预紧力,从而使得压头31将内芯压紧,所述托架4上还固定设置有用于驱动螺母325转动的电机,所述电机与螺母325间通过齿轮组连接,通过电机转动螺母325以及将螺母325锁定。在钻孔前通过电机转动将撑杆32抵压在钻取的岩壁上,并施加一个预紧力,然后锁紧螺母325防止撑杆32移动和转动。
作为对上述技术方案的进一步改进,所述撑杆32中心设置有贯穿的通水孔321,所述撑杆32靠近压头31一端周面上设置有多个出水口322另一端与连接有供水设备,所述出水口322与通水孔321连通。设置一个通水孔321和出水口322,可通过使用供水设备通水孔321和出水口322向钻缝注入水给钻筒1降温,同时将钻取的岩土打湿降低灰尘。
作为对上述技术方案的进一步改进,所述撑杆32与钻筒1同轴线所述撑杆32靠近压头31一端还设置有挡板33,所述出水口322设置在挡板33和压头31之间,所述挡板33直径小于钻筒1内壁直径。所述挡板33为圆形且直径小于钻筒1内壁直径,使得挡板33不与钻筒1接触,使得转动在转动时不会干扰挡板33和撑杆32。设置挡板33可以将取芯钻孔时掉落的小石子等杂物阻挡在钻筒1前端,防止其落到钻筒1后端对其他设备造成干扰。
作为对上述技术方案的进一步改进,所述挡板33和钻筒1内壁之间还设置有密封垫34,通过密封垫34防止水和小石头流动到钻筒1后端。如图2所示,在挡板33和钻筒1内壁之间设置密封垫34,可同时将输入的水和小石子挡住。同时密封垫34为橡胶制品具有弹性,虽然密封垫34与钻筒1内壁接触,但不会给钻筒1较大的阻力。
作为对上述技术方案的进一步改进,所述挡板33通过第一轴承331可转动的设置在撑杆32上,使得在撑杆32不转动时,挡板33可以跟随钻筒1内壁绕钻筒1的轴线转动,从而减小密封垫34与钻筒1内壁间的摩擦力。在钻筒1转动时,当密封垫34与钻筒1内壁间的摩擦力过大时,密封垫34和挡板33会跟随钻筒1转动,当挡板33和密封垫34转动时摩擦力减小,挡板33和密封垫34的转动速度降低,最后达到一个平衡。使得挡板33和密封垫34只会给钻筒1一个较小的阻力而不会对钻筒造成干扰。
优选地,还可在托架前端设置固定装置5,并使固定装置的前端面与压板的前端面齐平,取芯钻孔时同时将固定装置和压头抵压在岩壁上,使得取芯钻孔时托架的震动更小。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (7)

1.一种取芯钻孔装置,包括钻筒(1)、钻头座(2)、托架(4)和驱动装置,所述钻筒(1)转动设置在钻头座(2)上,所述钻头座(2)可沿钻筒(1)轴线方向滑动设置在托架(4)上,所述驱动装置用于驱动钻筒(1)转动以及钻头座(2)移动,其特征在于:还包括顶压装置(3),所述顶压装置(3)用于压紧基体内芯,所述钻筒(1)中心沿轴线方向设置有通孔(11),所述顶压装置(3)前端贯穿钻筒(1)内的通孔(11),所述顶压装置(3)的尺寸小于通孔(11)尺寸,所述顶压装置(3)后端与所述托架(4)连接,所述顶压装置(3)在钻筒(1)轴线方向上位置可调节,所述顶压装置(3)用于在钻筒(1)取芯钻孔时压紧钻取岩壁的内芯从而防止内芯跟随钻筒(1)转动。
2.根据权利要求1所述的取芯钻孔装置,其特征在于:所述顶压装置(3)包括压头(31)和撑杆(32),所述压头(31)设置在撑杆(32)前端,所述压头(31)与撑杆(32)间弹性连接,所述撑杆(32)后端设置在托架(4)上。
3.根据权利要求2所述的取芯钻孔装置,其特征在于:所述撑杆(32)上设置有螺纹(324),所述托架(4)上设置有与螺纹(324)相匹配的螺母(325),所述螺母(325)可饶撑杆(32)轴线转动的设置在托架(4)上,通过转动螺母(325)调节撑杆(32)在钻筒(1)轴线上的位置,给撑杆(32)与内芯间施加一个预紧力,从而使得压头(31)将内芯压紧,所述托架(4)上还固定设置有用于驱动螺母(325)转动的电机,所述电机与螺母(325)间通过齿轮组连接,通过电机转动螺母(325)以及将螺母(325)锁定。
4.根据权利要求2所述的取芯钻孔装置,其特征在于:所述撑杆(32)中心设置有贯穿的通水孔(321),所述撑杆(32)靠近压头(31)一端周面上设置有多个出水口(322)另一端与连接有供水设备,所述出水口(322)与通水孔(321)连通。
5.根据权利要求4所述的取芯钻孔装置,其特征在于:所述撑杆(32)与钻筒(1)同轴线所述撑杆(32)靠近压头(31)一端还设置有挡板(33),所述出水口(322)设置在挡板(33)和压头(31)之间,所述挡板(33)直径小于钻筒(1)内壁直径。
6.根据权利要求5所述的取芯钻孔装置,其特征在于:所述挡板(33)和钻筒(1)内壁之间还设置有密封垫(34),通过密封垫(34)防止水和小石头流动到钻筒(1)后端。
7.根据权利要求6所述的取芯钻孔装置,其特征在于:所述挡板(33)通过第一轴承(331)可转动的设置在撑杆(32)上,使得在撑杆(32)不转动时,挡板(33)可以跟随钻筒(1)内壁绕钻筒(1)的轴线转动,从而减小密封垫(34)与钻筒(1)内壁间的摩擦力。
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