可实现正、反循环气动潜孔锤工法的旋挖钻机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种旋挖钻机，具体是一种可实现正、反循环气动潜孔锤工法的旋挖钻机，属于旋挖钻机技术领域。
【背景技术】
[0002]目前，旋挖钻机施工中的岩石破碎主要属于剪切入岩，根据岩石剪切破碎的条件，旋挖钻机要实现顺利入岩，必须具备大扭矩及有效传递的大加压力、钻具截齿的高硬度以及耐磨性三大主因素。然而，由于后两种因素的限制，使得旋挖钻机在硬岩工况下施工效率极其低下。而且，因地层对设备的反作用力波动大，且峰值高，故对设备的结构件疲劳性损害也较大。
[0003]在此背景下气动潜孔锤钻进技术应运而生，所述气动潜孔锤钻进技术是国内外目前应用较多的一种钻进技术，也是空气钻进技术在碎岩方法上的一项重大突破。将气动潜孔锤与旋挖钻机的配套使用技术不仅可以大幅度提高钻进效率、而且成孔质量较好、施工成本低，较适用于中等硬度以上的岩层钻进，特别是坚硬岩层的钻进。但现有气动潜孔锤钻进技术尚存在一些不足的地方:
[0004](I)旋挖钻机与潜孔锤配合使用时，钻孔直径较大，一般应用正循环较多，为防止塌孔，必须全护筒套管跟进施工，这样不仅成本较高，而且所排渣不容易收集，环境污染较大。而若利用反循环进行排渣，虽然可以集中收集渣，通过结构设计还可以减少全护筒施工，降低施工成本。但由于目前市场上大直径正循环潜孔锤直径最大可达2米，反循环潜孔锤直径最大才0.3米左右，如何在施工大孔径时用正循环潜孔锤实现反循环施工工法是粧工行业一直研宄且还未解决的重大难点；
[0005](2)传统的气动潜孔锤装置中钻杆和水龙头分别接到动力头的上下端，由动力头驱动钻杆，水龙头上输气孔及排渣孔通过动力头转换到钻杆中。这种结构也能实现旋挖钻机与气动潜孔锤配合使用，但动力头改动较大，不能很方便地实现普通旋挖与气动潜孔锤旋挖之间的切换，施工成本较大。
【发明内容】
[0006]针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种可实现正、反循环气动潜孔锤工法的旋挖钻机，利用正循环潜孔锤，通过拆除、安装正反循环转换装置，达到正、反循环施工的目的；采用一种特殊的水龙头和特殊的钻杆，供气管路、排渣管路等全部从水龙头、钻杆和正反循环转换装置内部通过，使得动力头无需改动，即可实现普通旋挖与气动潜孔锤旋挖之间方便切换。
[0007]为了实现上述目的，本实用新型采用的一种可实现正、反循环气动潜孔锤工法的旋挖钻机，包括旋挖钻机机身、安装在旋挖钻机机身中钻机钻桅顶端的鹅头、绕过鹅头的钢丝绳、安装在钻机钻桅上的动力头和安装在动力头中的钻杆，还包括水龙头、随动架、正反循环转换装置以及正循环潜孔锤，所述水龙头、钻杆和正反循环转换装置内部都设有潜孔锤供气、气举反循环供气和排渣三条管路；所述水龙头固定安装在随动架上，水龙头的下端与钻杆的上端连接，所述钻杆的下端穿过动力头，传递旋挖动力；所述随动架安装在旋挖钻机机身的钻机钻桅上，并可在钢丝绳的作用下沿钻机钻桅上下移动；当需要反循环施工时，可将正反循环转换装置的上端与钻杆的下端连接，并将正反循环转换装置的下端与正循环潜孔锤连接，进行反循环施工；需要正循环施工时，可拆除正反循环转换装置，将正循环潜孔锤直接接到钻杆的下端，进行正循环施工。
[0008]还包括集渣车和空压机，所述集渣车通过排渣管与水龙头的出渣口相连，空压机通过进气管、气举进气管与水龙头的进气口、气举进气口对应相连。
[0009]所述水龙头、钻杆及正反循环转换装置的连接端都设有相互匹配的内、外六方接头、，水龙头与钻杆之间、钻杆与钻杆之间、钻杆与正反循环转换装置之间通过设置在各自端部的一对内、外六方接头、连接；各对内、外六方接头、之间通过第三销轴总成连接。
[0010]所述内、外六方接头、之间设有用于保证各自管路密封性的密封圈。
[0011]所述水龙头包括三通道的壳体总成、回转体、使三通道的壳体总成与回转体相对运动的轴承、与回转体相连接的输出外六方轴总成以及内圈固定在随动架上、外圈固定外六方轴总成的回转支承，所述三通道的壳体总成包括壳体1、壳体II及壳体III;壳体I上设有出渣孔及法兰盘，施工中碎石及杂物可通过出渣孔排出，法兰盘与过渡体连接；过渡体下端与壳体II固定，壳体II上设有气举反循环供给孔，气举反循环供给孔在施工中可提供气源，实现气举排渣；壳体II下端与壳体III固定，壳体III上设有潜孔锤进气孔，在施工中，潜孔锤进气孔可用于提供气源供给潜孔锤工作。
[0012]所述三通道的壳体总成固定在随动架上，随动架上设有轴承安装止口 ；所述轴承的外圈与随动架轴承安装止口配合，内圈与回转体配合安装，使三通道的壳体总成和随动架不做旋转运动；回转体与三通道的壳体总成之间设有用于密封各通道防止气源泄漏的旋转密封，使回转体与三通道的壳体总成之间可相互相对运动；回转体与外六方轴总成相连接，外六方轴总成上设计有安装孔，可使外六方轴总成与回转支承外圈连接，回转支承内圈固定在随动架上；外六方轴总成上设有与钻杆端部内六方接头配合使用的外六方接头。
[0013]所述随动架上安装有提升架，所述提升架的上端与钢丝绳连接。
[0014]所述正反循环转换装置包括短钻杆、供气管路和排渣系统；所述短钻杆的上端设有内六方接头，下端设有外六方接头；所述短钻杆内设有与内六方接头I连通用于气举排渣的气举供给管；所述供气管路包括进气管1、过渡腔和曲形进气管II，进气管I上端通过过渡腔与内六方接头连通，进气管I下端通过过渡腔连接曲形进气管II，曲形进气管II连通外六方接头；所述排渣系统包括排渣孔及排渣管a，所述排渣管a设置在短钻杆内，并与内六方接头连通，短钻杆下端部开设有若干与排渣管a连通的排渣孔。
[0015]所述短钻杆下部外周设有护筒，护筒下设置有用于集渣的护罩。
[0016]所述钻杆包括中空的外杆，所述外杆的两端分别连接设有中心孔的内六方接头和外六方接头，所述内、外六方接头的中心孔内均设有钢管座，内、外六方接头上中心孔的外周开有长圆孔槽；所述外杆内侧两端设有与外杆同心的圆柱形过渡腔，所述外杆内套有同心放置且横贯两段过渡腔的第一钢管，第一钢管的两端分别与内、外六方接头的中心孔对接；所述外杆和第一钢管之间的环形圆柱空腔内布置有连通两段过渡腔的第二钢管；所述第一钢管内布置有横穿第一钢管的第三钢管，所述第三钢管的一端插入内六方接头中心孔内的钢管座，另一端穿出外六方接头中心孔内的钢管座；所述两段过渡腔分别与内、外六方接头上的长圆孔槽连通；所述内、外六方接头的长圆孔槽、过渡腔以及第二钢管形成潜孔锤供气管路；所述第三钢管与内、外六方接头的钢管座形成气举反循环管路；所述内、外六方接头的中心孔以及第一钢管和第三钢管之间的空腔形成排渣管路。
[0017]与现有技术相比，本实用新型利用正循环潜孔锤，通过安装、拆除正反循环转换结构，达到正、反循环施工的目的，而采用内设孔锤供气、气举反循环供气和排渣三条管路的水龙头、钻杆和正反循环转换装置，使得动力头无需改动，即可实现普通旋挖与气动潜孔锤旋挖之间方便切换。
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型的结构示意图；
[0019]图2为水龙头与其他部件间的连接示意图；
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