带前导正装置的大口径集束式潜孔锤的制作方法

1.本实用新型属于一种潜孔锤，具体地说，尤其涉及一种带前导正装置的大口径集束式潜孔锤。


背景技术：

2.矿山开采过程中矿井事故发生时，先进的应急救援技术对减少安全生产事故的损失具有重要意义。大多数灾害事故并非直接伤及人身，往往是巷道垮塌堵住逃生通道，被困人员因中毒、受压、缺少食物和水等而死亡。传统的救援方式是通过直接透巷或新掘绕巷方法接近被困人员，当顶板冒落、透水及带出泥石淤积严重堵塞巷道时，这种方法实施起来较为困难,需要花费大量的时间，且井下环境不确定因素多，救援的成功率并不是很高。钻孔救援技术是近年来兴起的一种新型应急救援技术，通过从地面打小直径钻孔探测井下被困人员，若发现被困人员，可通过大直径钻孔将被困人员提升至地面。
3.潜孔锤是一种常用的钻进工具，在钻孔过程中，压缩空气通过钻杆进入潜孔锤导杆内部，驱动内部装置往复冲击潜孔锤钻头，向岩石传递冲击能量，在冲击载荷的作用下，直接将岩石粉碎成岩屑，同时利用压缩空气将岩屑吹出钻孔，从而达到钻进成孔的目的。目前常规集束式潜孔锤对钻孔垂直度要求不高，但在抢险救援领域，大口径救援通道钻孔需要达到准确透巷的目的，因此常规集束式潜孔锤在钻孔过程中无法保证的钻孔的垂直度，无法满足了抢险救援钻孔准确透巷的要求，容易导致延误救援时机。


技术实现要素：

4.本实用新型目的是提供一种带前导正装置的大口径集束式潜孔锤，以克服现有技术中抢险救援领域常规集束式潜孔锤无法保证的钻孔垂直度的缺陷。
5.本实用新型是采用以下技术方案实现的：
6.一种带前导正装置的大口径集束式潜孔锤，包括上法兰、外筒体、下法兰，所述上法兰和下法兰分别安装在外筒体上下两端，所述外筒体内部设有多个潜孔锤单体，所述多个潜孔锤单体通过上法兰和下法兰上的安装孔连接在上法兰和下法兰之间，所述下法兰底部中间垂直安装有前导正装置，所述前导正装置包括导向柱体、压盘和连接支腿，所述压盘固定连接在导向柱体上端，且压盘的直径大于导向柱体横截面的直径，所述连接支腿一端连接在下法兰上，另一端连接在压盘上。
7.进一步的，所述导向柱体前端设有锥形头。
8.进一步的，所述压盘的底部设有摩擦凸起。
9.进一步的，所述潜孔锤单体的锤头前端设有钻头安装孔。
10.进一步的，所述连接支腿与下法兰可拆卸连接。
11.进一步的，所述连接支腿与下法兰可拆卸连接方式为连接支腿通过螺栓固定连接在下法兰上。
12.进一步的，所述潜孔锤单体数量为四个，四个所述潜孔锤单体圆周均匀分布在下
法兰底部。
13.进一步的，所述潜孔锤单体数量为五个，其中四个所述潜孔锤单体的锤头圆周均匀分布在下法兰底部，其中一个所述潜孔锤单体的锤头安装于下法兰中心。
14.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型在下法兰上设置前导正装置，此前导正装置的导向柱体外径与小口径先导孔孔径一致，施工过程中将前导正装置插入先前打好的垂直的小口径先导孔中，前导正装置在小口径先导孔的引导下，保证了大口径集束式潜孔锤扩孔的垂直度，而且前导正装置可拆卸，将前导正装置拆卸可作为应用于桩基领域的集束式潜孔锤，通用性好。
附图说明
15.图1是本实用新型的主视图。
16.图2是本实用新型的仰视图。
17.图3是本实用新型的立体结构示意图。
18.图4是本实用新型的前导正装置的立体结构示意图。
19.图5是本实用新型工作状态的结构示意图。
20.图中：1、上法兰；2、外筒体；3、下法兰；4、潜孔锤单体；41、锤头；42、钻头安装孔；5、前导正装置；51、导向柱体；52、锥形头；53、压盘；54、摩擦凸起；55、连接支腿；56、螺栓；6、大口径钻孔；7、小口径先导孔。
具体实施方式
21.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
22.实施例1：如图1至图4所示，本实施例所述的带前导正装置的大口径集束式潜孔锤，包括上法兰1、外筒体2、下法兰3，上法兰1和下法兰3分别安装在外筒体2上下两端，外筒体2内部设有四个潜孔锤单体4，四个潜孔锤单体4通过上法兰1和下法兰3上的安装孔连接在上法兰1和下法兰3之间，四个潜孔锤单体4的锤头41呈圆周均匀分布在下法兰3上；下法兰3底部中间垂直安装有前导正装置5，前导正装置5包括导向柱体51、压盘53和连接支腿55，压盘53固定连接在导向柱体51上端，且压盘53的直径大于导向柱体51横截面的直径，连接支腿55一端连接在下法兰3上，另一端连接在压盘53上。
23.具体的，为了方便对准小口径先导孔7，导向柱体51前端设有锥形头52；压盘53的底部设有增大压盘53与小口径先导孔7上边沿摩擦力的摩擦凸起54；为了方便安装钻头，潜孔锤单体4的锤头41前端设有钻头安装孔42；连接支腿55与下法兰3可拆卸连接，其可拆卸连接方式为，连接支腿55通过螺栓56固定连接在下法兰3上的螺纹孔上。
24.本实施例的工作原理：如图4所示，首先在作业位置打一个垂直的小口径先导孔7，将前导正装置5的导向柱体51竖直插入小口径先导孔7内，导向柱体51外径与小口径先导孔7孔径一致，长度为600mm，小口径先导孔7起到导向作用，维持整机在大口径扩孔时保持垂直状态，压盘53紧压在小口径先导孔7顶部外边沿，摩擦凸起54增大了压盘53与小口径先导孔7顶部外边沿的摩擦力，因此压盘53可以大大减小了大口径扩孔过程中整机左右晃动的幅度，施工过程中潜孔锤单体4通过往复运动冲击底部岩石，将岩石粉碎成岩屑，进而实现大口径扩孔，大口径扩孔过程中小口径先导孔7够保证前导正装置5完全在小口径先导孔7
中前进，从而保证了该集束式潜孔锤扩孔的垂直度。
25.实施例2：本实施例的潜孔锤单体4数量为五个，其中四个潜孔锤单体4的锤头41呈圆周均匀分布在下法兰3底部，一个潜孔锤单体4的锤头41设于下法兰3中心，且位于前导正装置5的后端。当该潜孔锤安装前导正装置5时，用于抢险救援领域垂直度要求高的钻孔作业，前导向装置5周围的潜孔锤单体4的锤头8工作，位于下法兰3中心的潜孔锤单体4的锤头8不工作，当该潜孔锤拆卸前导正装置5时，用于桩基领域垂直度要求低的钻孔作业，五个潜孔锤单体4的锤头8同时工作。
26.本实施例的该装置可通过改装常规的集束式潜孔锤得到，安装前导正装置5的常规集束式潜孔锤可应用于抢险救援领域孔垂直度要求高的钻孔作业，拆卸前导正装置5的常规集束式潜孔锤可应用于桩基领域垂直度要求低的钻孔作业，增加了该集束式潜孔锤的通用性能。本实施例的其它内容与实施例1相同。


技术特征：
1.一种带前导正装置的大口径集束式潜孔锤，包括上法兰（1）、外筒体（2）、下法兰（3），所述上法兰（1）和下法兰（3）分别安装在外筒体（2）上下两端，所述外筒体（2）内部设有多个潜孔锤单体（4），所述多个潜孔锤单体（4）通过上法兰（1）和下法兰（3）上的安装孔连接在上法兰（1）和下法兰（3）之间，其特征在于：所述下法兰（3）底部中间垂直安装有前导正装置（5），所述前导正装置（5）包括导向柱体（51）、压盘（53）和连接支腿（55），所述压盘（53）固定连接在导向柱体（51）上端，且压盘（53）的直径大于导向柱体（51）横截面的直径，所述连接支腿（55）一端连接在下法兰（3）上，另一端连接在压盘（53）上。2.根据权利要求1所述的带前导正装置的大口径集束式潜孔锤，其特征在于：所述导向柱体（51）前端设有锥形头（52）。3.根据权利要求1所述的带前导正装置的大口径集束式潜孔锤，其特征在于：所述压盘（53）的底部设有摩擦凸起（54）。4.根据权利要求1所述的带前导正装置的大口径集束式潜孔锤，其特征在于：所述潜孔锤单体（4）的锤头（41）前端设有钻头安装孔（42）。5.根据权利要求1所述的带前导正装置的大口径集束式潜孔锤，其特征在于：所述连接支腿（55）与下法兰（3）可拆卸连接。6.根据权利要求3所述的带前导正装置的大口径集束式潜孔锤，其特征在于：所述连接支腿（55）与下法兰（3）可拆卸连接方式为连接支腿（55）通过螺栓（56）固定连接在下法兰（3）上。7.根据权利要求1-6任意一项所述的带前导正装置的大口径集束式潜孔锤，其特征在于：所述潜孔锤单体（4）数量为四个，四个所述潜孔锤单体（4）圆周均匀分布在下法兰（3）底部。8.根据权利要求1-6任意一项所述的带前导正装置的大口径集束式潜孔锤，其特征在于：所述潜孔锤单体（4）数量为五个，其中四个所述潜孔锤单体（4）的锤头（41）圆周均匀分布在下法兰（3）底部，其中一个所述潜孔锤单体（4）的锤头（41）安装于下法兰（3）中心。

技术总结
本实用新型公开了一种带前导正装置的大口径集束式潜孔锤，属于钻探设备领域。其包括上法兰、外筒体、下法兰，上法兰和下法兰分别安装在外筒体上下两端，外筒体内部设有多个潜孔锤单体，多个潜孔锤单体通过上法兰和下法兰上的安装孔连接在上法兰和下法兰之间，下法兰底部中间垂直安装有前导正装置，前导正装置包括导向柱体、压盘和连接支腿，压盘固定连接在导向柱体上端，且压盘的直径大于导向柱体横截面的直径，连接支腿一端连接在下法兰上，另一端连接在压盘上。本实用新型应用于抢险救援领域钻孔，其保证了大口径集束式潜孔锤扩孔的垂直度，而且将前导正装置拆卸也可作为应用于桩基领域的钻孔，通用性好。通用性好。通用性好。


技术研发人员：陈鹏 战金 陈仕刚 陈建生 商敬秋 周显营
受保护的技术使用者：山东省煤田地质局第二勘探队
技术研发日：2023.04.11
技术公布日：2023/7/21