专利名称：自动增压潜水工程电钻的制作方法
技术领域：
本实用新型为一种潜水工程电钻的革新创造，尤指一种在潜水工程电钻内部设置油泵及液压自动控制装置，使该电钻能随入水深度的变化自动调整其内部油压，从而使机械密封处于最佳状态，有效地避免了泥水侵入机体内部以及内部油液向外泄漏。本实用新型由潜水电机、行星齿轮机构、主轴、油泵、液压自动控制装置、水套、测量电极等零部件构成。
近十余年来，潜水工程电钻在地基工程施工中得到了广泛的应用。潜水工程电钻的功能是能潜入水中把泥土和水搅拌成泥浆，从而达到对地层钻进的目的。由于电机和齿轮箱都在泥浆之中，内部密封又未能达到完美的境界，所以水和泥砂容易渗入变速箱中造成齿轮和轴承很快磨损破坏，从而严重影响整机工作的可靠性。特别是当钻进深度超过二十米时，现有的潜水工程电钻往往运转几小时到数十小时即遭到破坏。
为了克服上述已有技术的缺点，本实用新型的任务是革新创造一种自动增压潜水工程电钻，通过设置在该电钻内部的油泵及液压自动控制装置的自动调节，使该电钻内部密封达到完美的境界，消除了水和泥砂容易渗入齿轮箱的疵病，保证了电钻的正常工作。
所提出的技术解决方案是在公知的潜水工程电钻的基础上，保留潜水电机和行星齿轮机构的原有结构基本不变，在其下部增设了油泵及液压自动控制装置和水套，测量电极等零部件，使低压腔的压力始终比外部水压力大一调定值，高压腔压力始终比低压腔压力大一调定值。另外还利用钻进所需的清水冲洗一级机械密封的外侧。从而有利于密封条件的改善。此外还在齿轮箱内设置了测量电极，这样在钻进过程中就可随时测量油液的绝缘电阻，从而监测潜水工程电钻的密封情况。
本实用新型的结构、动作原理及特点，配合附图
作详细说明如下附图为本实用新型的结构示意图。
在附图中，自动增压潜水工程电钻由潜水电机1、行星齿轮机构2、主轴3、油泵4、皮碗密封5、高压表6、单向伐7、隔膜8、大弹簧9、调节螺丝10、伐芯A11、二级机械密封12、一级机械密封13、齿轮箱14、高压腔15、测量电极16、低压表17、低压腔18、伐芯B19、小弹簧20、调节螺丝21、水套22、进水口23、主轴通水孔24、和钻具25构成。油泵4安装在齿轮箱14的下部，在主轴3的驱动下，其输出的油液直接注入高压腔15。齿轮箱14与高压腔15之间有皮碗密封5，高压腔15与低压腔18之间有二级机械密封12，低压腔18与水套22之间有一级机械密封13，在高压腔15与低压腔18之间还有阀芯A11和伐芯B19，在低压腔18的右侧还有隔膜8，其内侧有连杆与伐芯A11相连，其外侧有大弹簧9和调节螺丝10，膈膜外侧的空腔与水套22是连通的。高压表6有油道与高压腔15连通，低压表17有油道与低压腔18连通。大弹簧9、小弹簧20和单相阀7的弹簧均应在潜水工程电钻入水前进行调试。其调试方法如下将潜水工程电钻的电机部分向上竖直吊起，调紧单向阀7的弹簧，调松调节螺丝21，然后开机。油泵4开始将油注入高压腔15，这时卸下高压表6使高压腔15的空气排出，待排气完毕装上高压表6，高压腔压力P2将逐渐上升。在一定的压力下，压力油将推动阀芯B19左移溢流，这时调整调节螺丝21，使高压腔压力P2稳定在0.2mPa(这时P1＝0)。随后慢慢调松单向阀7的弹簧，使P2降至0.05mPa，这时高压腔15的油通过阀芯A11和单向阀7开始注入低压腔18，然后卸下低压表17使低压腔18的空气排出，待排气完毕装上低压表17，低压腔压力P1随之逐渐升高。这时调松调节螺丝10。在P1的作用下，隔膜8将克服大弹簧9的推力右移，并通过连杆带动阀芯A11右移。到一定位置时，阀芯A11的油道将自行关闭，P1将不再上升。通过调整调节螺丝10使P1稳定在0.15mPa。在阀芯A11的油道关闭之后，高压腔压力P2将继续增大，直到P2-P1＝0.2mPa时，阀芯B19又将左移溢流。至此调试结束，卸下两个压力表，并用油堵封闭其油道。
当潜水工程电钻入水后，随入水深度的增加，隔膜8外侧的水压力P水逐步增大。在水压力P水的作用下，隔膜8将会推动阀芯A11左移，使低压腔18的进油通道重新连通，低压腔压力P1将随之增大，当P1-P水＝0.15mPa时，隔膜8将推动阀芯A11右移，使低压腔18的进油通道重新关闭。随后高压腔压力P2又将再次上升，直至P2-P1＝0.2mPa时，阀芯B19又将左移溢流，使高压腔15的压力稳定下来。
当钻进结束提起潜水工程电钻时，其入水深度逐渐减小，这时水压力P水逐步减小，在压差的作用下，隔膜8将会推动阀芯A11右移，使低压腔18的进油通道关闭，隔膜8的右移使低压腔18的容积增大，低压腔压力P1将减小，使P1-P水＝0.15mPa，随着低压腔压力P1的减小，阀芯B19将左移溢流，高压腔压力P2将减小，使P2-P1＝0.2mPa。
当切断电源提起潜水工程电钻时，机械密封的动静块已无相对运动，一般不容易泄漏。
为了确保油液的清洁和发挥双层保护作用，本机低压腔18的油液是不能返回高压腔15的，这样即使一级机械密封13失效，二级机械密封12仍然可以在短期内独立发挥作用。
为了进一步增强密封效果，本机还在一级机械密封13的外侧设置了水套22。使用于钻进的清水由进水口23流入水套22，经主轴通水孔24，从钻具25流出。这样一级机械密封13的工作介质不再是泥水，而是清水。
为了能方便的监测密封效果，本机还在齿轮箱14的下部设置了测量电级16。这样在钻进过程中通过测量油液的绝缘电阻就可知道潜水工程电钻是否已经进水。
本实用新型设计先进，工艺性好，便于大批量生产制造，结构简单，可靠，易操作保养和维修，其对深孔钻进的适应性更强，更能在地基工程施工中得到广泛的应用。
权利要求1.一种自动增压潜水工程电钻，由潜水电机1、齿轮箱14、行星齿轮机构2、主轴3、机械密封12、13等主要零部件构成，其特征在于在齿轮箱14内行星齿轮机构2的下部设置油泵4和液压自动控制装置26，在一级机械密封13的外侧设置水套22。
2.根据权利要求1所述的自动增压潜水工程电钻，其特征在于液压自动控制装置26中隔膜8的内侧与低压腔18的供油阀芯A11相连，隔膜8的外侧与水套22的空腔连通并承受弹簧9的压力。
3.根据权利要求1所述的自动增压潜水工程电钻，其特征在于液压自动控制装置26里使高压腔15溢流的阀芯B19为一柱塞，其一端与高压腔15连通，另一端与低压腔18连通并承受弹簧20的压力。
4.根据权利要求1所述的自动增压潜水工程电钻，其特征在于主轴3的外伸端穿过水套22的中心孔。
专利摘要本实用新型为一种潜水工程电钻的革新创造，其特征在于在齿轮箱内部设置油泵、液压自动控制装置和测量电极，在机械密封的外侧设置水套。其功能是机体内部密封腔的封液能随入水深度的增加而自动增压，并始终大于外部水压，能随时监测密封的好坏，能自动冲洗机械密封。
文档编号E21B4/04GK2257857SQ9422964
公开日1997年7月16日 申请日期1994年9月24日 优先权日1994年9月24日
发明者杨干 申请人:杨干