孔底巖石切割的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種孔底巖石切割機，用于進行孔底巖石切割，其中，所述孔底巖石切割機包括機架，以及設置在機架上的主軸、至少一個液壓馬達，所述主軸上相對可旋轉地設置有至少一塊硬質合金或金剛石切割片；所述切割片設置為圓盤結構，其外圓周上設置有多個用于切割巖石的齒；所述液壓馬達通過齒輪傳動帶動所述切割片旋轉；所述機架上設置有與外部動力源連接的連接部。由于采用液壓馬達通過齒輪傳動帶動硬質合金或金剛石切割片旋轉，對孔底巖石進行切割，提高了鉆孔效率。
【專利說明】孔底巖石切割機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及鉆采工具領域，更具體的說涉及的是一種孔底巖石切割機結構改進。
【背景技術】
[0002]旋挖機，又稱為旋挖鉆機是一種適合鉆采工具領域中成孔作業(yè)的施工機械。一般采用液壓履帶式伸縮底盤、自行起落可折疊鉆桅、伸縮式鉆桿、帶有垂直度自動檢測調整、孔深數(shù)碼顯示等，整機操縱一般采用液壓先導控制、負荷傳感，具有操作輕便、舒適等特點。主、副兩個卷揚可適用于工地多種情況的需要。所述旋挖鉆機配合不同鉆具，適用于干式(短螺旋)或濕式(回轉斗)及巖層(巖心鉆)的成孔作業(yè)，還可配掛長螺旋鉆、地下連續(xù)墻抓斗、振動樁錘等，實現(xiàn)多種功能，主要用于市政建設、公路橋梁、工業(yè)和民用建筑、地下連續(xù)墻、水利、防滲護坡等基礎施工的成孔工藝。
[0003]當在鉆孔過程中遇到巖石層時，先用螺旋鉆頭鉆成小孔，然后用旋挖斗進行擴挖成孔。所述螺旋鉆頭分為單螺鉆頭與雙螺鉆頭，單螺鉆頭的導向性能差，攜土能力弱；雙螺鉆頭的鉆進速度慢，回轉阻力較大。
[0004]由于需要螺旋鉆頭鉆成小孔，然后用旋挖斗進行擴挖成孔。因此效率很低，特別是遇到高硬度巖石時，螺旋鉆頭鉆孔速度很慢，效率更低。
[0005]因此，現(xiàn)有技術尚有待改進和發(fā)展。
實用新型內容
[0006]本實用新型的目的在于，提供一種孔底巖石切割機，以解決現(xiàn)有的旋挖鉆機在遇到巖石層時鉆孔效率低的問題。
[0007]本實用新型的技術方案如下:
[0008]一種孔底巖石切割機，用于進行孔底巖石切割，其中，所述孔底巖石切割機包括機架，以及設置在機架上的主軸、至少一個液壓馬達，所述主軸上相對可旋轉地設置有至少一塊硬質合金或金剛石切割片；
[0009]所述切割片設置為圓盤結構，其外圓周上設置有多個用于切割巖石的齒；
[0010]所述液壓馬達通過齒輪傳動帶動所述切割片旋轉；
[0011]所述機架上設置有與外部動力源連接的連接部。
[0012]所述的孔底巖石切割機，其中，所述切割片設置為兩塊，分布在所述主軸的兩端。
[0013]所述的孔底巖石切割機，其中，所述液壓馬達設置為兩個。
[0014]所述的孔底巖石切割機，其中，所述兩個液壓馬達通過兩組齒輪傳動同時帶動兩塊切割片旋轉。
[0015]所述的孔底巖石切割機，其中，一個液壓馬達通過一組齒輪傳動帶動一塊切割片旋轉。
[0016]所述的孔底巖石切割機，其中，所述齒輪傳動采用第一圓錐齒輪及第二圓錐齒輪嚙合傳動，所述第一圓錐齒輪設置在液壓馬達的驅動軸上，所述第二圓錐齒輪設置在主軸上，所述切割片設置在所述第二圓錐齒輪上。
[0017]所述的孔底巖石切割機，其中，所述連接部設置為納置外部動力源的凹槽結構，凹槽對應的兩側壁設置通孔。
[0018]所述的孔底巖石切割機，其中，所述機架上還設置有多個用于支撐所述孔底巖石切割機且可伸縮的著床。
[0019]所述的孔底巖石切割機，其中，所述著床設置為油缸結構，所述油缸內腔中設置有油路及活塞桿腳。
[0020]所述的孔底巖石切割機，其中，所述著床的底部設置有可旋轉的調節(jié)頭，所述調節(jié)頭的下端設置有尖頭。
[0021]本實用新型所提供的一種孔底巖石切割機，由于采用液壓馬達通過齒輪傳動帶動硬質合金或金剛石切割片旋轉，對孔底巖石進行切割，提高了鉆孔效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是本實用新型孔底巖石切割機的結構示意圖。
[0023]圖2是本實用新型孔底巖石切割機A-A向剖視圖。
[0024]圖3是圖2中C部放大圖。
[0025]圖4是本實用新型孔底巖石切割機B-B向剖視圖。
[0026]圖5是圖4中D部放大圖。
[0027]圖6是本實用新型孔底巖石切割機中液壓馬達通過齒輪組傳動帶動切割片旋轉的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0028]以下將結合附圖，對本實用新型的【具體實施方式】和實施例加以詳細說明，所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并非用于限定本實用新型的【具體實施方式】。
[0029]本實用新型公開了一種孔底巖石切割機，所述孔底巖石切割機用于進行孔底巖石切割，如圖1結合圖4，所述孔底巖石切割機包括機架100，所述機架采用多塊鋼板構成，鋼板間交叉設置，以減少焊接。以及設置在機架上主軸170，至少一個液壓馬達110，具體設置為但不限于圖中的兩個。
[0030]所述主軸170水平設置在所述機架100上，其上設置有至少一塊硬質合金或金剛石切割片120，具體設置為但不限于圖中的兩個，所述切割片120用于對孔底巖石進行切害I]。所述切割片120相對所述主軸170可旋轉。所述切割片120材質選用硬質合金或金剛石，可以提高對巖石層的切割速度。所述切割片120設置為圓形結構，其外圓周上設置有多個用于切割的齒121。所述齒121優(yōu)選設置為梯形結構，以方便對巖石進行接觸從而對巖石進行切割。所述液壓馬達110通過齒輪傳動帶動所述切割片120旋轉。
[0031]所述機架100上還設置有與外部動力源連接的連接部130，例如旋挖機。當旋挖機在鉆孔過程中遇到巖石層時，此時將旋挖機的鉆頭取下，更換為孔底巖石切割機。所述液壓馬達110通過齒輪傳動帶動所述切割片120旋轉，所述切割片120在旋轉過程中對巖石層進行切割；優(yōu)選地，所述切割片120以圓周陣列的布局方式不斷地變更切割位置，形成環(huán)狀切縫，切割完成后再采用破碎后取出碎石的方式取出巖芯，完成單次進尺。按照此方式不斷循環(huán)達到穿巖效果。優(yōu)選地，將其中一塊切割片120經過圓周陣列的陣列中心設置，以減小切割的盲點。
[0032]采用此方式進行孔底巖石的切割，提高了孔底巖石的切割效率，并且可以根據巖石的硬度更換不同材質的切割片，可以保證切割的效率。尤其是對于大孔徑穿巖進尺的難度大大降低，且效率大大提高。
[0033]具體地，如圖1所示，所述切割片120設置為兩塊，分布在所述主軸170的兩端。采用兩塊切割片120的切割方式，可以減小圓周陣列的次數(shù)，使孔底巖石的切割效率更高。如圖2結合圖3所示，所述液壓馬達110設置為兩個，分布在所述主軸170的兩側。在要達到相同功率的情況下，設置為兩個液壓馬達比設置一個液壓馬達可以減小液壓馬達的寬度尺寸和體積，也就可以減小納置所述液壓馬達的空間。
[0034]如圖2結合圖3、圖4、圖5、圖6所示，所述齒輪傳動采用第一圓錐齒輪140及第二圓錐齒輪150嚙合傳動，所述第一圓錐齒輪140連接在所述液壓馬達110的驅動軸111上，從而使所述液壓馬達110帶動所述第一圓錐齒輪140旋轉。所述第二圓錐齒輪150與所述第一圓錐齒輪140嚙合。
[0035]所述第二圓錐齒輪150設置在所述主軸170上，優(yōu)選地，所述第二圓錐齒輪150通過軸承設置在所述主軸170上，所述切割片120設置在所述第二圓錐齒輪150上，優(yōu)選地，所述切割片120通過法蘭固定在所述第二圓錐齒輪150上，以保證所述切割片120不會相對所述第一圓錐齒輪150運動。所述第一圓錐齒輪140旋轉帶動所述第二圓錐齒輪150旋轉，所述第二圓錐齒輪150旋轉帶動所述切割片120旋轉，從而實現(xiàn)對巖石層進行切割。
[0036]作為本實用新型的優(yōu)選實施例，如圖6所示，所述兩個液壓馬達110通過兩組齒輪傳動同時帶動兩塊切割片120旋轉，可以對兩個液壓馬110同時供油，油路自由分配，形成互鎖，即當一個液壓馬達被卡死，不會造成另一個液壓馬達速度過載；并且使傳動嚙合時的嚙合點雙倍于單個圓錐齒輪組傳動，同時嚙合面積增加，這樣齒輪傳動參數(shù)可以大大的降低。
[0037]兩個液壓馬達110處于主軸170的兩側，優(yōu)選地，兩個液壓馬達間隔120度設置，并分布在所述主軸170的兩側上方。每個液壓馬達110的驅動軸111上固定設置有一個第一圓錐齒輪140，即兩個第一圓錐齒輪140處于所述主軸170的兩側，兩個第一圓錐齒輪140的轉動方向一致。兩個第二圓錐齒輪150分布在兩個第一圓錐齒輪140的兩端部，即兩個第一圓錐齒輪140處于兩個第二圓錐齒輪150之間，兩個第一圓錐齒輪140的轉動方向一致可實現(xiàn)兩個第一圓錐齒輪140同時與兩個第二圓錐齒輪150哨合傳動，同時兩個第二圓錐齒輪150的轉動方向相反，即兩個第二圓錐齒輪150相向傳動，因此設置在所述第二圓錐齒輪150上的兩塊切割片120也可實現(xiàn)相向運動。兩塊切割片120的相向運動使所述孔底巖石切割機形成一個中心扭轉，不僅可以消除間隙還可以自動找中，使進尺的直線度得到保障。同時還可以保證所述孔底巖石切割機的平衡。具體地，所述第一圓錐齒輪140及第二圓錐齒輪150的齒形可以采用直齒，螺旋齒等，本實用新型優(yōu)選采用螺旋齒結構，可以使傳動更佳平穩(wěn)。
[0038]采用兩塊切割片120還可以減少陣列次數(shù)，提高切割效率。即兩個液壓馬達110同時驅動兩個第一圓錐齒輪140轉動，兩個第一圓錐齒輪轉動帶動兩個第二圓錐齒輪150轉動，從而帶動設置在第二圓錐齒輪150上的切割片120旋轉對孔底巖石進行切割。當其中一塊切割片120被卡死后，會導致此帶動所述此切割片120的第二圓錐齒輪150停止轉動，由于第二圓錐齒輪150同時和兩個第一圓錐齒輪140嚙合，當一個第二圓錐齒輪150停止轉動時，兩個第一圓錐齒輪140都會停止轉動,從而使兩個液壓馬達110都停止工作。從而有效地避免了因其中一塊切割片120被卡死后而導致另外一個液壓馬達110速度過載。
[0039]進一步地，由于采用兩個第一圓錐齒輪140同時帶動兩個第二圓錐齒輪150的方式，使傳動嚙合時的嚙合點雙倍于單個圓錐齒輪組傳動，同時嚙合面積增加，這樣齒輪傳動參數(shù)可以大大的降低，所述第一圓錐齒輪140和第二圓錐齒輪150的模數(shù)大大減小，使得所述第一圓錐齒輪140和第二圓錐齒輪150的外徑和軸向尺寸大大縮小。軸向尺寸大大縮小可以縮小兩個切割片120之間的間距，可以減小切割的盲點；外徑大大縮小可以同時也大大的減小了用于陳放兩個第一圓錐齒輪140及兩個第二圓錐齒輪150的齒輪箱的徑向尺寸，從而增大了兩個切割片120的有效切割深度。這樣可以提高每次進尺的深度，從而提高整個孔底巖石切割機的鉆孔效率。
[0040]應該理解的是，還可以采用兩個以上的液壓馬達110驅動兩個以上的第一圓錐齒輪140，一個液壓馬達110驅動一個第一圓錐齒輪140。兩個以上的液壓馬達110分布在所述主軸170的外圓周上，這樣就可以兩個以上的第一圓錐齒輪140帶動兩個第二圓錐齒輪150旋轉。使傳動嚙合時的嚙合點多倍于單個圓錐齒輪組傳動，同時嚙合面積增加，這樣齒輪傳動參數(shù)可以大大的降低，所述第一圓錐齒輪140和第二圓錐齒輪150的模數(shù)大大減小，使得所述第一圓錐齒輪140和第二圓錐齒輪150的外徑和軸向尺寸大大縮小。
[0041]作為本實用新型的另一實施例(圖中未示出)，采用一個液壓馬達通過帶動一組第一圓錐齒輪第二圓錐齒輪傳動，最后帶動一塊切割片旋轉的方式，也就是將兩組齒輪傳動分開也可以實現(xiàn)兩塊切割片的旋轉運動。調節(jié)液壓馬達的正反轉，可以實現(xiàn)兩塊切割片的相向運動，這樣可以使所述孔底巖石切割機形成一個中心扭轉，不僅可以消除間隙還可以自動找中，使進尺的直線度得到保障。同時還可以保證所述孔底巖石切割機的平衡。采用兩塊硬質合金切割片還可以減少陣列次數(shù)，提高切割效率。
[0042]如圖1所示,還設置有一用于納置所述第一圓錐齒輪140及第二圓錐齒輪150的齒輪箱180，所述齒輪箱180采用密封效果好的材料，以防止孔底的水或泥漿進入到所述齒輪箱180中。
[0043]如圖1所示，所述連接部設置為納置外部動力源的凹槽130，所述外部動力源可以是旋挖機。所述凹槽130對應的兩側壁設置通孔。當旋挖機在鉆孔過程中遇到巖石層時，此時將旋挖機鉆桿下端的鉆頭取下，將鉆桿置于所述凹槽結構130內，再用銷子穿過鉆桿上的孔及凹槽對應的兩側壁設置通孔，從而將所述孔底巖石切割機固定在所述旋挖機的鉆桿上。
[0044]如圖1所示，所述機架100上設置有多個用于支撐所述孔底巖石切割機且可伸縮的著床160，用來在孔底巖石切割機工作時抵觸到不同的巖石面上，以保持孔底巖石切割機的水平，所述著床具體設置為但不限于圖中的4個。優(yōu)選的，所述著床采用油缸結構，所述油缸161采用不銹鋼制作，其內腔設置有油路及活塞桿腳，所述油路可以用來控制活塞桿腳伸出的長度。本實用新型較佳實施例中采用4個不完全伸出的油缸161，所有油缸161的上腔可相互連通，也可以單獨控制設置，并在與所述油缸161的上腔相連通設置有單向閥。所述單向閥只能給油缸161上腔供油，不能回油，如此可以將著床推出抵觸到巖石上去。
[0045]本實用新型較佳實施例中，由于采用了 4個單作用不完全伸出的油缸161，所有油缸161下腔與低壓回油腔自由導通，當4個油缸161的活塞桿腳順序接觸孔底巖石時，先接觸孔底巖石的油缸161的后腔被壓縮，其油會自動分配給其它油缸161的上腔，使不完全伸出油缸161的活塞桿腳伸出，此時此油缸161的下腔自動吸油，其它油缸161的下腔自動出油，并在不完全伸出的行程范圍內隨機伸出，且所有油缸161的上腔壓力為回油腔的低壓，接觸孔底巖石壓力很小。當?shù)趦蓚€油缸161的活塞桿腳接觸孔底巖石時，它就會和先前的油缸161 —起給其它未接觸孔底巖石的油缸的上腔供油,最后所有的油缸161活塞桿腳順序接觸孔底巖石后，此時形成自動補償平衡接觸孔底巖石的狀態(tài)。
[0046]優(yōu)選地，如圖1所示，所述著床160的底部設置有可旋轉的調節(jié)頭162，所述調節(jié)頭162的下端設置有尖頭163。當所述著床160與孔底巖石接觸時，會遇到孔底巖石面不平的情況，碰到這種情況時，所述調節(jié)頭可以旋轉尋找平衡，當找到平衡位置時，所述尖頭163先插入巖石中進行準確定位。防止所述著床160移位。
[0047]與現(xiàn)有技術中的相比，本實用新型所提供的一種孔底巖石切割機，由于采用液壓馬達通過齒輪傳動帶動硬質合金切割片旋轉，對孔底巖石進行切割，提高了鉆孔效率。
[0048]應當理解的是，以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不足以限制本實用新型的技術方案，對本領域普通技術人員來說，在本實用新型的精神和原則之內，可以根據上述說明加以增減、替換、變換或改進，例如，所述切割片也不僅僅限于圓形結構，也可以設置為鏈形或者圓環(huán)形結構；所述切割片也可以設置為三塊或三塊以上，以進一步提高切害I]效率，所述切割片可以是單片經過圓周陣列的陣列中心設置，這樣可以把盲點縮小，所述切割片也可以是多片，但其中有一片經過圓周陣列的陣列中心設置，這樣即縮小了盲點，同時又提高了切割效率。而所有這些增減、替換、變換或改進后的技術方案，都應屬于本實用新型所附權利要求的保護范圍。
【權利要求】
1.一種孔底巖石切割機，用于進行孔底巖石切割，其特征在于，所述孔底巖石切割機包括機架，以及設置在機架上的主軸、至少一個液壓馬達，所述主軸上相對可旋轉地設置有至少一塊硬質合金或金剛石切割片； 所述切割片設置為圓盤結構，其外圓周上設置有多個用于切割巖石的齒； 所述液壓馬達通過齒輪傳動帶動所述切割片旋轉； 所述機架上設置有與外部動力源連接的連接部。
2.根據權利要求1所述的孔底巖石切割機，其特征在于，所述切割片設置為兩塊，分布在所述主軸的兩端。
3.根據權利要求2所述的孔底巖石切割機，其特征在于，所述液壓馬達設置為兩個。
4.根據權利要求3所述的孔底巖石切割機，其特征在于，所述兩個液壓馬達通過兩組齒輪傳動同時帶動兩塊切割片旋轉。
5.根據權利要求3所述的孔底巖石切割機，其特征在于，一個液壓馬達通過一組齒輪傳動帶動一塊切割片旋轉。
6.根據權利要求1所述的孔底巖石切割機，其特征在于，所述齒輪傳動采用第一圓錐齒輪及第二圓錐齒輪嚙合傳動，所述第一圓錐齒輪設置在液壓馬達的驅動軸上，所述第二圓錐齒輪設置在主軸上，所述切割片設置在所述第二圓錐齒輪上。
7.根據權利要求1所述的孔底巖石切割機，其特征在于，所述連接部設置為納置外部動力源的凹槽結構，凹槽對應的兩側壁設置通孔。
8.根據權利要求1所述的孔底巖石切割機，其特征在于，所述機架上還設置有多個用于支撐所述孔底巖石切割機且可伸縮的著床。
9.根據權利要求8所述的孔底巖石切割機，其特征在于，所述著床設置為油缸結構，所述油缸內腔中設置有油路及活塞桿腳。
10.根據權利要求8所述的孔底巖石切割機，其特征在于，所述著床的底部設置有可旋轉的調節(jié)頭，所述調節(jié)頭的下端設置有尖頭。
【文檔編號】B28D1/24GK203712888SQ201320846369
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2013年12月20日 優(yōu)先權日:2013年12月20日
【發(fā)明者】陳立軍 申請人:陳立軍