【技术实现步骤摘要】
一种超高压旋转磨料水射流钻机
本专利技术涉及一种超高压旋转磨料水射流钻机,最适用于普氏硬度系数高的岩石钻孔或破碎。
技术介绍
能源工业是国民经济的基础产业,也是技术密集型产业。“安全、高效、低碳”集中体现了现代能源技术的特点,也是抢占未来能源技术制高点的主要方向。《国家能源科技“十二五”规划》要求以增强自主创新能力为着力点,用无限的科技解决有限能源资源的约束,着力提高能源资源的安全、高效开发,推动能源生产和利用方式的变革,规划将能源勘探和开采技术作为四个重点发展领域之一,明确要求研发复杂地质条件下资源安全、高效、节约、环境友好型开采技术与装备,如研制适用于岩石抗压强度100MPa的掘进机,高效井下动力与破岩系统等。随着各类岩石开挖机械在矿山开采、隧道掘进、油气井钻进等实际工程中的广泛应用,对坚硬岩石破碎技术提出了更高的要求和新的挑战。机械破岩具有破碎块度大、作业效率高等优点,其已被广泛运用于矿山开采、建筑工程及资源勘探等领域。然而,采用机械方法破碎硬岩(抗压强度大于60MPa)时,岩石破碎机构和刀具受到的冲击和磨损加大,使设备的工作环境更加恶劣,可靠性和工作效率降低,如何实现硬岩的高效破碎已经成为亟待解决的问题和难题,亟需研究新的岩石破碎方法实现坚硬岩石的高效破碎,对实现矿山高效开采、隧道高效掘进乃至我国能源资源的高效开发具有极其重要的意义。以往主要通过增大机械驱动功率实现机械破碎坚硬岩石,但机械截齿破岩能力没有发生改变,仅增大功率会导致岩石破碎机构的磨损加剧、工作面粉尘量增大,难以有效提升机械的破岩效率,且安全隐患增大。高压水射流破岩是一项利用高能“水箭 ...
【技术保护点】
一种超高压旋转磨料水射流钻机,包括水射流装置、钻头驱动机构和钻头机构,其特征在于:所述水射流装置为超高压磨料水射流发生系统(7);所述钻头驱动机构包括油缸支撑座(2)、推进油缸(3)、回转油缸(6)、自收放高压软管(8)和液压接头(10);所述钻头机构包括通用钻杆(12)、钻杆支撑座(13)和钻头(14);所述油缸支撑座(2)和钻杆支撑座(13)均固定在支撑台(1)上,推进油缸(3)的缸体与油缸支撑座(2)铰接,推进油缸(3)的活塞杆与连接块(4)销接,连接块(4)通过螺栓紧固件(5)与回转油缸壳体(6‑6)连接,回转油缸输出轴(6‑3)与通用钻杆(12)后端通过防脱U型卡箍(11)连接,通用钻杆(12)前端与钻头(14)后端通过防脱U型卡箍(11)连接并设置在钻杆支撑座(13)的安装孔内,自收放高压软管(8)一端与超高压磨料水射流发生系统(7)出口相连,自收放高压软管(8)另一端与安装在回转油缸输出轴(6‑3)上的液压接头(10)相连,回转油缸输出轴(6‑3)、通用钻杆(12)和钻头(14)设有相互连通的内流道,液压接头(10)通过内流道与钻头(14)上的喷嘴(14‑2)连通。
【技术特征摘要】
1.一种超高压旋转磨料水射流钻机,包括水射流装置、钻头驱动机构和钻头机构,其特征在于:所述水射流装置为超高压磨料水射流发生系统(7);所述钻头驱动机构包括油缸支撑座(2)、推进油缸(3)、回转油缸(6)、自收放高压软管(8)和液压接头(10);所述钻头机构包括通用钻杆(12)、钻杆支撑座(13)和钻头(14);所述油缸支撑座(2)和钻杆支撑座(13)均固定在支撑台(1)上,推进油缸(3)的缸体与油缸支撑座(2)铰接,推进油缸(3)的活塞杆与连接块(4)销接,连接块(4)通过螺栓紧固件(5)与回转油缸壳体(6-6)连接,回转油缸输出轴(6-3)与通用钻杆(12)后端通过防脱U型卡箍(11)连接,通用钻杆(12)前端与钻头(14)后端通过防脱U型卡箍(11)连接并设置在钻杆支撑座(13)的安装孔内,自收放高压软管(8)一端与超高压磨料水射流发生系统(7)出口相连,自收放高压软管(8)另一端与安装在回转油缸输出轴(6-3)上的液压接头(10)相连,回转油缸输出轴(6-3)、通用钻杆(12)和钻头(14)设有相互连通的内流道,液压接头(10)通过内流道与钻头(14)上的喷嘴(14-2)连通;所述回转油缸输出轴(6-3)后端内孔设有内螺旋凹槽(6-3-1),回转油缸活塞(6-2)前端设有与内螺旋凹槽(6-3-1)相配合的外螺旋齿形,回转油缸输出轴(6-3)后端内孔孔壁开设有液压油通孔(6-3-2),回转油缸输出轴(6-3)前端圆周上设有安装液压接头(10)的螺纹孔,回转油缸输出轴(6-3)内流道为设置在回转油缸输出轴(6-3)前端的直角形水道(6-3-4),直角形水道(6-3-4)与螺纹孔连通,回转油缸输出轴(6-3)前端设有方形凸台I(6-3-9);所述通用钻杆(12)后端设有与方形凸台I(6-3-9)相配合的方型凹槽I(12-1),通用钻杆(12)前端设有方型凸台II(12-4),通用钻杆(12)内流道为设置在通用钻杆(12)中心的中心水道(12-3),中心水道(12-3)与直角形水道(6-3-4)连通;所述钻头(14)后端设有与方型凸台II(12-4)相配合的方型凹槽II(14-4),钻头(14)内流道为设置在钻头(14)中心的分流水道(14...
【专利技术属性】
技术研发人员:江红祥,刘送永,杜长龙,杨道龙,胡九州,高魁东,刘增辉,刘晓辉,
申请(专利权)人:中国矿业大学,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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