专利名称：变程、自落、自动连续冲击钻机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于工程桩基及水井等钻孔机具，具体涉及一种新型自动冲击机构。
在工程桩基等地下工程造孔施工中，冲击钻机依靠重锤向下冲击地层成渣混入泥浆，并用排渣方法排出孔外。在复杂地层如卵石、基岩等冲击钻更得到广泛的应用。现有的冲击钻机大致有两类一类如图1依靠卷扬机1的离合装置，卷筒2卷起和松放钢丝绳3通过滑轮4使锤5上下运动完成冲击作业，其冲击为自由落体冲击速度大，其缺点为操作强度大钢丝绳松开常过多难控制。另一类如图2除卷扬机1滑轮4重锤5外加上曲柄6连杆7组成曲柄连杆机构、冲击梁10及滑轮8、9等。其冲击过程为动力带动曲柄6周期性回转，连杆7上端代动冲击梁10上之滑轮9上下往复运动从而使钢丝绳3带动锤5以固定行程上下冲击地层完成冲击作业。这种方式的特点是连续自动冲击、操作强度小、无钢丝绳松开过多影响效率的特点，但其冲击速度是由机械运动速度控制，其冲击速度小于自由落体速度。在向下冲击时机构实际在限制重锤自由下落，动力在起制动作用，而不在作有用功效率较低且冲程固定。
本实用新型的目的是提供一种具有行程可随时改变、冲击为自由落体，能自动连续冲击的变程、自落、自动连续冲击钻机，以解决提高冲击效率、操作简便的问题。
本实用新型的技术方案如图3所示除卷扬机1、滑轮4、钢丝绳3、重锤5外增加了挡柄11、绕拐臂轴12的活动拐臂13、拐臂臂上有滑轮14，动力代动拐臂轴12及挡柄11作绕轴15周期性转动，在一周期中，当挡柄11推动拐臂上之滑轮14到下方，滑轮上钢丝绳合力位于拐臂轴12右侧时，拐臂在锤重引起的绳力作用下自行脱开挡柄11，滑轮14绕拐臂轴12向上，锤即呈自由落体高速冲击地层。
可以看出本实用新型有如下有益效果1、自落性、冲击能量大。2、动力带动机构周期性旋转锤连续自动冲击3、冲击行程的可变性当卷扬机给进控制在某一冲击行程时，(卷扬机不给进)随着钻进进尺的增大，滑轮14位置逐步上移，即冲程逐步变大直至滑轮至最高位以前不会发生打空锤的危险，当滑轮14至最高位时锤有冲击不及地层的空锤危险时，卷扬机才必须开始给进操作以使滑轮14位置降低，有大冲程可造成高效钻进。4、在冲击作业很大冲程范围(即时间较长范围)可以不用操作卷扬机，在操作上强度较现行自动冲击钻大大降低。5、充分利用了设备动力，在冲击结束时拐臂轴12在动力回转作用下即开始拉动滑轮14向下，当挡柄11继续上行至贴住拐臂13时继续推动滑轮14向下，在一个回转周期内随冲程的增大提锤作功间也加长，远大于现行机构提锤仅为周期的一半的情况，提高了设备的利用率。综上所述可以看出本实用新型具有变程、自落、自动连续冲击、操作强度低、使冲击效率大为提高的特点，除适用一般冲击钻外，特别适用用于双绳冲击反循环钻机。
图1是卷扬离合型冲击钻示意图图2是现有自动连续冲击钻示意图图3是变程、自落、自动连续冲击钻技术方案示意图图4是实施例示意图图中1、卷扬机2、卷筒3、钢丝绳4、滑轮5、重锤6、曲柄7、连杆8、滑轮9、滑轮10、冲击梁11、挡柄12、拐臂轴13、活动拐臂14、滑轮15、轴16、小齿轮17、实心大齿轮本实用新型的实施例如图4所示，动力传动装置驱动小齿轮16，带动大齿轮17绕轴15作周期性旋转。大齿轮体上装有凸出轮体的拐臂轴12，拐臂轴上装有可绕轴旋转的拐臂13，拐臂的另端凸于拐臂上的小轴上装有滑轮14，滑轮14上套有和冲击锤相连的钢丝绳3，大齿轮体上还有凸出轮体的挡柄11，大齿轮旋转时，拐臂轴12及挡柄11绕轴15同时转动，拐臂轴通过拐臂使滑轮14运动，当挡柄11和拐臂13运动至相贴住时，由挡柄推动拐臂及滑轮继续运动，直到滑轮14上钢丝绳3的合力方向至挡柄11右侧时，重锤通过钢丝绳拉拐臂脱开挡柄绕拐臂轴12快速上转，重锤即自由下落冲击地层。
权利要求1.一种变程、自落、自动连续冲击钻机，该机有提落冲击锤(5)的钢丝绳(3)，使冲击锤上下往复运动冲击地层，其特征在于该机有由大轴(15)及偏离大轴并绕大轴一起转动的拐臂轴(12)及挡柄(11)组成的冲击机构，该机构由动力传动装置驱动做回转运动；
2.根据权利要求1所述的冲击钻机，其特征是拐臂轴(12)上，设有套在拐臂轴(12)上的可转动拐臂(13)，拐臂的另端设小轴并装滑轮(14)；
3.根据权利要求1所述的冲击钻机，其特征是冲击机构挡柄(11)能和拐臂(13)相贴并推动拐臂；
4.根据权利要求1所述的冲击钻机，其特征是连结冲击锤(5)的钢丝绳(3)套在可动拐臂的滑轮(14)上。
专利摘要本实用新型属于工程桩基及水井等钻孔机具,具体涉及一种变程、自落自动连续冲击钻机。由活动拐臂13、拐臂轴12、挡柄11及滑轮14组成的冲击机构,由动力传动装置驱动绕大轴15作回转运动,滑轮14在拐臂轴带动或挡柄推动下绕大轴15转动,当滑轮14上钢丝绳合力方向偏离拐臂轴12时,合力拉拐臂13绕拐臂轴12上转,冲击锤即自落冲击地层。该机构具有冲击作业进行中可逐步增大改变冲程、自落锤冲击速度大、自动连续易操作、设备利用率高的特点。为实现高效钻进创造了新的条件,特别适合于冲击反循环钻机。
文档编号E21B1/00GK2418243SQ00202039
公开日2001年2月7日 申请日期2000年1月5日 优先权日2000年1月5日
发明者彭德钊 申请人:彭德钊