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专利号: 2016108466992
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种脉冲射流与机械冲击联合破岩机构,其特征在于:包括导轨(1)、推进油缸(2)、液压冲击动力头(3)、钻杆(4)、钻头(5)、动密封组合套(6)、静密封过渡套(7)、弹性挡圈(8)、静密封圈(9)、动密封圈(10)和钻杆支撑座(11),所述钻杆支撑座(11)固定在导轨(1)上,推进油缸(2)的缸体与导轨(1)铰接,推进油缸(2)的活塞杆与液压冲击动力头(3)的壳体铰接,液压冲击动力头(3)滑动安装在导轨(1)上,液压冲击动力头输出轴(3-1)通过螺纹与钻杆(4)一端相连接,钻杆(4)的另一端通过螺纹与钻头(5)相连接,钻杆(4)穿过钻杆支撑座(11)上的孔,动密封组合套(6)通过螺钉固定在液压冲击动力头(3)壳体上,动密封组合套(6)的高压水入水口(6-4)、液压冲击动力头输出轴(3-1)的输出轴内部水道(3-1-2)、钻杆内部水道(4-4)、钻头内部水道(5-5)、自激振荡射流球齿(5-3)的射流球齿振荡腔(5-

3-3)依次相连接,钻杆(4)与液压冲击动力头输出轴(3-1)、钻头(5)连接端内部均通过弹性挡圈(8)固定安装静密封过渡套(7)。

2.根据权利要求书1所述的一种脉冲射流与机械冲击联合破岩机构,其特征在于:所述动密封组合套(6)的动密封组合套外套(6-1)通过螺钉固定在液压冲击动力头(3)的壳体上,动密封组合套内套(6-2)通过紧固螺钉(6-5)固定在动密封组合套外套(6-1)上,动密封组合套外套(6-1)和动密封组合套内套(6-2)对应位置设有高压水入水口(6-4),动密封组合套外套(6-1)和动密封组合套内套(6-2)通过端面静密封圈(6-3)完成高压水静密封,动密封组合套内套(6-2)的内表面采用镀硬铬工艺处理。

3.根据权利要求书1所述的一种脉冲射流与机械冲击联合破岩机构,其特征在于:所述液压冲击动力头输出轴(3-1)内部设有直角形水道和多个输出轴动密封圈凹槽(3-1-1)。

4.根据权利要求书1所述的一种脉冲射流与机械冲击联合破岩机构,其特征在于:所述钻杆(4)上加工有钻杆轴肩I(4-1)和钻杆轴肩II(4-5),钻杆轴肩I(4-1)和钻杆轴肩II(4-

5)的外径分别与液压冲击动力头输出轴(3-1)的输出轴连接外螺纹(3-1-3)毗邻处、钻头连接内螺纹(5-4)处端面外经相匹配。

5.根据权利要求书1所述的一种脉冲射流与机械冲击联合破岩机构,其特征在于:所述钻头(5)上有规律的镶嵌多个机械球齿(5-1)和自激振荡射流球齿(5-3),自激振荡射流球齿(5-3)的顶端滞后于机械球齿(5-1)顶端一定距离,钻头(5)体周向加工有多个导屑槽(5-

2)。

6.根据权利要求书1所述的一种脉冲射流与机械冲击联合破岩机构,其特征在于:所述自激振荡射流球齿(5-3)的射流球齿合金头(5-3-1)镶嵌在射流球齿齿体(5-3-2)上,射流球齿合金头(5-3-1)内部加工有细小水道I(5-3-4),射流球齿齿体(5-3-2)底部加工细小水道II(5-3-5),射流球齿合金头(5-3-1)和射流球齿齿体(5-3-2)内部构成射流球齿振荡腔(5-3-3),细小水道I(5-3-4)和细小水道II(5-3-5)的直径为1mm~2mm,细小水道I(5-3-4)与射流球齿合金头(5-3-1)中心线之间夹角的范围10°~15°。

7.根据权利要求书1所述的一种脉冲射流与机械冲击联合破岩机构,其特征在于:所述液压冲击动力头输出轴(3-1)、动密封组合套外套(6-1)和动密封组合套内套(6-2)、钻杆(4)、静密封过渡套(7)的连接位置密封件均采用O型密封圈,其中静密封圈(9)和端面静密封圈(6-3)为丁晴橡胶材料,动密封圈(10)为聚四氟乙烯材料。

8.根据权利要求书1所述的一种脉冲射流与机械冲击联合破岩机构,其特征在于:所述静密封过渡套(7)内表面采用镀硬铬工艺处理。