CN219431771U - 一种相对转动式顶管钻进装置 - Google Patents

Abstract

一种相对转动式顶管钻进装置，包括依次设置的钻头、连接器和联轴器，且沿排列方向均设置有相对布置的贯穿孔；所述钻头的一端设置钻齿部，另一端设置第一连接部；所述连接器靠近钻头的一端为第二连接部，用于与第一连接部连接，所述连接器远离钻头的一端设置有第一插接部；所述联轴器靠近连接器的一端为第一插接部，用于与第二插接部连接，实现联轴器与连接器的同步转动，所述联轴器远离连接器的一端固定有若干节空心钻杆；所述连接器外套接有套筒，且所述套筒相对于连接器能够转动。联轴器与外部驱动机构转动连接，并且联轴器、连接器、钻头依次连接，进而能够同步转动，完成钻孔作业，且套筒与连接器套接固定，不会承受扭矩，因此不会扭曲变形。

Description

一种相对转动式顶管钻进装置

技术领域

本实用新型涉及矿山钻探设备技术领域，具体为一种相对转动式顶管钻进装置。

背景技术

随着钻探设备的不断改进更新，目前千米定向钻机更加广泛适用于矿山超前探查、疏放水、瓦斯抽放等钻孔的施工，但如果使用过程中遇到岩层塌孔破碎地层，会对施工的钻孔成孔难度造成提升，并且同时直接影响放水、瓦斯抽放效果。为此，现有钻孔施工经常会采用顶管钻进的方式，而顶管钻进采用的套管材质经常会出现因无法承受较大扭矩而造成扭曲变形的现象，会严重影响施工进程。

实用新型内容

为解决上述顶管钻进方式中的套管经常会扭曲变形的问题，本实用新型提供了一种相对转动式顶管钻进装置。

本实用新型技术方案如下：

一种相对转动式顶管钻进装置，包括依次设置的钻头、连接器和联轴器，且沿排列方向均设置有相对布置的贯穿孔；

所述钻头的一端设置钻齿部，另一端设置第一连接部；

所述连接器靠近钻头的一端为第二连接部，用于与第一连接部连接，所述连接器远离钻头的一端与联轴器连接，且所述联轴器相对于连接器同步转动且能够拆卸；

所述连接器外套接有套筒，且所述套筒相对于连接器能够转动。

套筒不同于现有的固定连接，而是采用相对转动连接，因此所述套筒不会受扭矩作用转动，也就能够避免变形现象发生。

上述连接器与联轴器的连接方式为，所述连接器远离钻头的一端为第一插接部，所述联轴器靠近连接器的一端为第二插接部，所述第一插接部与第二插接部插接，且插接后的所述联轴器与连接器能够同步转动。插接方式能够同步转动，且联轴器能够推动连接器向前移动，并且可以独自抽出。

实现上述钻头与连接器连接的具体结构为，所述第一连接部设置内螺纹，所述第二连接部设置与内螺纹相对布置的外螺纹。通过螺纹连接，能够实现同步转动，进而能够有效传递动力。

在上述结构基础上，进一步的，所述第二连接部为圆台形，所述第一连接部与第二连接部仿形设置。方便对齐，并实现钻头与连接器的连接。

上述套筒的具体结构为，所述套筒的一端设置中心带有穿孔的挡板，所述穿孔的直径与第二连接部的外径尺寸相同。通过挡板与连接器套接固定，仅能够用于同步移动，但不会同步转动。

在上述结构基础上，进一步的，所述第一连接部的外径尺寸大于穿孔的孔径长度。能够避免套筒向钻头方向移动，进而避免套筒变形。

具体的，所述第二连接部的长度大于挡板的厚度。能够在套筒套接至连接器后，确保连接器的第二连接部能够伸出并与第一连接部连接，并实现钻头与连接器的固定。

作为优选，所述联轴器通过螺纹与空心钻杆连接。且若干空心钻杆间同样通过螺纹进行依次连接。

实现连接器与联轴器插接的具体结构为，所述第一插接部与第二插接部通过花键联接。

上述联轴器连接驱动机构的方式为，所述联轴器远离连接器的一端固定有若干节空心钻杆。通过若干节空心钻杆连接联轴器，能够实现长距离的扭矩传送，并且，联轴器与连接器插接，必要时能够直接分离，而连接器与钻头固定连接，能够实现同步转动，进而完成钻孔作业。

作为优选，所述套筒的长度大于连接后连接器与联轴器的长度之和。套筒能够遮挡连接器与联轴器，进而避免碎石等对装置使用的影响。

为了保护套筒，所述钻齿部的外径尺寸大于所述套筒的外径尺寸。所述钻齿部的钻孔孔径大于套筒的外径，能够减少对套筒前进的阻力。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型为一种相对转动式顶管钻进装置，将套筒与连接器套接固定，两者能够相对转动，因此套筒仅在前进过程中受到阻力影响，而不会因钻头、连接器及联轴器的转动受扭矩影响，能够有效避免套筒的变形，并且钻头的开孔直径大于套筒的外径，套筒前进的阻力仅为经过钻头钻探后的碎石，因此基本不会受到较大阻力，与此同时，套筒的特殊设计丝毫不会影响钻头的正常使用，装置依旧能够完成原有工作。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，本申请的方案和优点对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。

在附图中：

图1为本实用新型结构示意图(隐藏套筒)；

图2为本实用新型钻头结构示意图；

图3为本实用新型钻头侧视结构示意图；

图4为本实用新型套筒结构示意图；

图5为本实用新型套筒侧视结构示意图；

图6为本实用新型连接器结构示意图；

图7为本实用新型联轴器结构示意图；

图8为本实用新型结构示意图；

图中各附图标记所代表的组件为：

1、钻头；11、钻齿部；12、第一连接部；2、套筒；21、穿孔；3、连接器；31、第二连接部；32、第一插接部；4、联轴器；41、联轴部；42、第二插接部。

具体实施方式

一种相对转动式顶管钻进装置，包括依次设置的钻头1、连接器3和联轴器4，且沿排列方向均设置有相对布置的贯穿孔，所述贯穿孔位于钻头1、连接器3和联轴器4的转动轴线上，确保每个贯穿孔之间在转动时均能够保持连通。

并且，如图2、3所示的钻头1的结构为，所述钻头1的一端设置钻齿部11，所述钻齿部11用于在钻头1推进过程中开孔，另一端设置第一连接部12，所述第一连接部12用于连接器3固定连接，钻头1是不能与驱动结构直接连接的，因此，驱动机构需要设置多个中间件最终驱动钻头1转动。

进一步的，如图6所示的连接器3的具体结构为，所述连接器3靠近钻头1的一端为第二连接部31，用于与第一连接部12连接，实现连接器3与钻头1的同步转动，且实现上述钻头1与连接器3连接的具体结构为，所述第一连接部12设置内螺纹，所述第二连接部31设置与内螺纹相对布置的外螺纹，通过螺纹拧紧连接，能够实现钻头1与连接器3的同步转动，进而能够有效传递动力，当连接器3被驱动时，即可带动钻头1同步转动。

作为优选，如图6所示，所述第二连接部31为圆台形，且靠近钻头1一端的直径小于远离钻头1一端的直径，并且所述第一连接部12如图3所示，与第二连接部31仿形设置，圆台形不同于圆柱形设计，能够方便对齐，并实现钻头1与连接器3的连接，由于钻头1和连接器3的重量都比较大，直接对齐比较费力，而通过上述设置方式，则能够有效减少难度。

在上述结构基础上，进一步的，所述连接器3远离钻头1的一端设置有第一插接部32，所述第一插接部312用于与联轴器4连接，能够在联轴器4转动时，实现同步转动，并且，所述联轴器4与连接器3的连接方式并不是与现有结构相同的固定式，而是采用了相对转动式，因此两者能够轻松分离。

如图7所示，联轴器4的具体结构为，所述联轴器4靠近连接器3的一端为第二插接部42，用于与第一插接部32连接，且连接方式为，所述第一插接部32与第二插接部42通过花键联接，联轴器4设置如图7所示的外凸的花键后，在连接器3的内壁设置相对布置的花键槽，通过将花键插入花键槽后，两者即可实现同步转动连接，但是能够沿长度方向轻易进行分离，因此装置能够实现快拆快装，还能够实现联轴器4与连接器3的同步转动。

最后，为了提供动力源，所述联轴器4远离连接器3的一端固定有若干节空心钻杆，在钻孔过程中，随着孔的深度逐渐增加，驱动机构一般不会移动，因此，需要在空心钻杆与驱动结构间持续增加空心钻杆，以延长钻孔的深度，并且，空心钻杆间的连接为通过螺纹实现的固定可拆卸连接，而空心钻杆与联轴器4的连接同样为螺纹实现可拆卸连接。

不仅包括如上所述机构，为了实现顶管钻进，所述装置还设置有套筒2，如图4、5所示的套筒2的具体结构为，所述连接器3外套接有套筒2，且所述套筒2相对于连接器3能够转动，因此在连接器3转动时，不会带动套筒2转动，套筒2不会受扭矩影响，产生变形，但是连接器3能够推动套筒2同步向前移动，且具体结构如下所述。

如图5所示，所述套筒2的一端设置中心带有穿孔21的挡板，所述穿孔21的孔径长度与第二连接部31的外径尺寸相同，因此所述挡板能够套接在第二连接部31的外侧，并且通过上述套接固定方式，仅能够用于同步移动，但不会同步转动，所述第一插接部32的外径大于第二连接部31，因此第一插接部32不会从穿孔21处穿过，因此在连接器3移动过程中，会推动套筒2随之同步向前移动。

并且，如图1所示，所述第一连接部12的外径尺寸大于穿孔21的孔径长度。因此，第一连接部12也不会从穿孔21处穿过，也就是说，能够避免套筒2向钻头1方向移动，进而避免套筒2变形。

与此同时，所述第二连接部31的长度大于挡板的厚度。能够在套筒2套接至连接器3后，确保连接器3的第二连接部31能够伸出并与第一连接部12连接，并实现钻头1与连接器3的固定。

并且为了保护套筒2，所述钻齿部11的外径尺寸大于所述套筒2的外径尺寸。所述钻齿部11的钻孔孔径大于套筒2的外径，能够减少对套筒2前进的阻力，避免挡板直接接触未钻孔位置，而是确保由钻齿部11持续开孔，套筒2仅用于顶管前进。

如图8所示，作为优选，所述套筒2的长度大于连接后连接器3与联轴器的长度之和。套筒2能够遮挡连接器3与联轴器，进而避免碎石等对装置使用的影响。

通过上述结构即可实现，通过若干节空心钻杆连接联轴器4，能够实现长距离的扭矩传送，并且，联轴器4与连接器3插接，必要时能够直接分离，而连接器3与钻头1固定连接，能够实现同步转动，进而完成钻孔作业，在此过程中，所述套筒2不会受扭矩作用转动，因此能够避免变形现象发生。

Claims (10)

1.一种相对转动式顶管钻进装置，其特征在于，包括依次设置的钻头(1)、连接器(3)和联轴器(4)，且沿排列方向均设置有相对布置的贯穿孔；

所述钻头(1)的一端设置钻齿部(11)，另一端设置第一连接部(12)；

所述连接器(3)靠近钻头(1)的一端为第二连接部(31)，用于与第一连接部(12)连接，所述连接器(3)远离钻头(1)的一端与联轴器(4)连接，且所述联轴器(4)相对于连接器(3)同步转动且能够拆卸；

所述连接器(3)外套接有套筒(2)，且所述套筒(2)相对于连接器(3)能够转动。

2.根据权利要求1所述的一种相对转动式顶管钻进装置，其特征在于，所述连接器(3)远离钻头(1)的一端为第一插接部(32)，所述联轴器(4)靠近连接器(3)的一端为第二插接部(42)，所述第一插接部(32)与第二插接部(42)插接。

3.根据权利要求1所述的一种相对转动式顶管钻进装置，其特征在于，所述第一连接部(12)设置内螺纹，所述第二连接部(31)设置与内螺纹相对布置的外螺纹。

4.根据权利要求2所述的一种相对转动式顶管钻进装置，其特征在于，所述第二连接部(31)为圆台形，所述第一连接部(12)与第二连接部(31)仿形设置。

5.根据权利要求1所述的一种相对转动式顶管钻进装置，其特征在于，所述套筒(2)的一端设置中心带有穿孔(21)的挡板，所述穿孔(21)的直径与第二连接部(31)的外径尺寸相同。

6.根据权利要求4所述的一种相对转动式顶管钻进装置，其特征在于，所述第一连接部(12)的外径尺寸大于穿孔(21)的直径尺寸。

7.根据权利要求4所述的一种相对转动式顶管钻进装置，其特征在于，所述第二连接部(31)的长度大于挡板的厚度。

8.根据权利要求1所述的一种相对转动式顶管钻进装置，其特征在于，所述联轴器(4)通过螺纹与空心钻杆连接。

9.根据权利要求2所述的一种相对转动式顶管钻进装置，其特征在于，所述第一插接部(32)与第二插接部(42)通过花键联接。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种相对转动式顶管钻进装置，其特征在于，所述联轴器(4)远离连接器(3)的一端固定有若干节空心钻杆。