1.本实用新型涉及一种气动潜孔锤，尤其涉及一种气动旋转潜孔锤；属于建筑基础施工钻具。
背景技术：
2.气动潜孔锤是建筑基础施工过程中用于形成桩孔的钻具，通常由冲击器、冲击锤通过花键滑动连接而成。其成孔工作原理是利用安装在钻机上的动力头通过钻杆驱动气动潜孔锤旋转，并通过压缩空气推动冲击器中的活塞迫使冲击锤作上下往复冲击运动来实现岩石破碎；被破碎的岩屑随潜孔锤做功后排出的废气携带至地面，从而实现清孔、排渣。
3.目前通常都是采用刚性连接构件来下沉和驱动气动潜孔锤工作，存在以下缺陷：
4.1）钻孔深度受钻杆长度限制，无法满足深孔钻进的要求；
5.2）钻杆太长不仅会出现较大摆动，钻杆容易与桩孔壁发生摩擦，而且也会导致传动效率降低；
6.3）钻孔深度太大不仅会导致排渣困难，影响钻进效率，而且也容易加剧冲击锤快速磨损。
技术实现要素：
7.针对现有技术存在的上述缺陷，本实用新型旨在提供一种结构简单、钻进深度不受钻杆长度限制、且容易排渣的气动旋转潜孔锤。
8.为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：它包括由冲击器、冲击锤通过花键连接而成的气动潜孔锤，通过钻杆带动该气动潜孔锤回转的旋转装置；所述旋转装置由自上而下固定连接旋转接头和螺旋气动装置构成，其中：旋转接头由上接头、与该上接头固定对接连通的中接头、通过轴承组件与该中接头下端转动对接连通的下接头构成；螺旋气动装置由自上而下依次固定对接连通的进气管、外壳、出气管，以及通过若干螺旋叶片焊接在外壳中呈子弹状的导流芯体构成；进气管与下接头的下端口固定对接连通；钻杆为空心管状结构，其上端口与出气管的下端口固定对接连通、钻杆的下端口通过螺套与冲击器固定对接连通。
9.轴承组件由深沟球轴承和推力滚子轴承组成。
10.进气管为倒立的漏斗状结构，出气管为漏斗状结构。
11.在螺旋气动装置与螺套之间有安装在钻杆上的集渣装置，该集渣装置由空套在钻杆上的两个滑套、对应地固定在各滑套上的支架、与各支架固定连接并置于螺套顶面的集渣筒、分布于钻杆两侧并固定在支架上的两个第二吊耳构成。
12.与现有技术比较，本实用新型由于采用了上述技术方案，因此至少具有以下优点：
13.1）采用气动旋转装置替代钻机的液压动力头或电机动力头，并增加了旋转接头，因此可在钻机与气动潜孔锤之间采用钢绳实现软连接，并利用压缩空气驱动气动潜孔锤回转。彻底克服了传统结构的气动潜孔锤钻进深度受钻杆长度限制的缺陷，可实现大深度桩
孔成孔。
14.2）由于增加了集渣装置，因此在深孔钻进过程中可将储存的岩石碎渣提升至地面，实现清孔排渣；既可提高钻进效率、又能减轻冲击锤磨损。
15.3）由于位于集渣筒中的钻杆长度大大缩短、提高了刚性，因此在旋转过程中钻杆不会因大幅度摆动而与孔壁发生摩擦，传动效率也不会损耗。
附图说明
16.图1是本实用新型的结构示意图；
17.图2是图1中的a—a剖视图；
18.图3是本实用新型旋转装置的结构示意图；
19.图4是图1中的b—b剖视图。
20.图中：旋转接头1、上接头1
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1、中接头1
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2、下接头1
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3、轴承组件1
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4、螺旋气动装置2、进气管2
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1、导流芯体2
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2、外壳2
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3、出气管2
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4、螺旋叶片2
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5、钻杆3、集渣装置4、第二吊耳4
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1、集渣筒4
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2、滑套4
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3、支架4
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4、螺套5、冲击器6、钻杆接头6
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1、桩孔7、冲击锤8、排屑槽8
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1。
具体实施方式
21.下面结合附图和具体的实施例对本实用新型作进一步说明。
22.如图1
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4所示：气动潜孔锤由冲击器6、通过花键（图中未示出）与该冲击器滑动连接的冲击锤8构成。旋转装置通过钻杆3驱动所述气动潜孔锤作回转运动。所述旋转装置由自上而下固定连接的旋转接头1和螺旋气动装置2构成，其中：
23.旋转接头1由上接头1
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1、通过焊接方式与该上接头对接连通的中接头1
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2、通过轴承组件1
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4与该中接头下端转动对接连通的下接头1
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3构成。
24.螺旋气动装置2由通过法兰（图中未标示出）自上而下依次固定对接连通的进气管2
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1、外壳2
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3、出气管2
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4，以及通过若干螺旋叶片2
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5焊接在外壳2
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3中呈子弹状的导流芯体2
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2构成；进气管2
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1与下接头1
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3的下端口对接连通。导流芯体2
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2采用顶部带有锥度的子弹状结构有利于压缩气体变径流入、提高气体的流速；沿轴向自上而下按螺旋方式分布的螺旋叶片2
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5与导流芯体2
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2的外圆柱之间、以及与外壳2
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3的内壁之间焊接密封连为一体而形成多个螺旋状的气流通道，从而可保证压缩气体沿轴向作螺旋形流动、并产生较大的切向推力。
25.钻杆3为空心管状结构，其上端与出气管2
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4的下端口通过法兰（图中未标示出）固定对接连通。冲击器6的钻杆接头6
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1处有通过锥形螺纹固定的螺套5，钻杆3的下端口与该螺套焊接连通。
26.为了保证旋转接头1能够承受轴向和径向的冲击力，轴承组件1
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4由深沟球轴承和推力滚子轴承共同组成。
27.为了利于压缩空气变径流动，减少气流流动过程中压力损失，进气管2
?
1采用倒立的漏斗状结构、出气管2
?
4采用漏斗状结构。
28.为了便于储存岩石碎渣，在螺旋气动装置2与螺套5之间有安装在钻杆3上的集渣装置4。该集渣装置由空套在钻杆3上的两个滑套4
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3、对应地焊接在各滑套4
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3上呈米字形
或十字形结构的支架4
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4、置于螺套5顶面（该顶面为平面结构）并与各支架4
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4焊接连为一体的集渣筒4
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2、分布于钻杆3两侧并固定在支架4
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4上用于连接拉绳（图中未示出）的两个第二吊耳4
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1构成。在深孔锤钻作业过程中，当由冲击锤8底部排屑槽8
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1排出的空气压力不足以将岩石碎渣携带至地面时，岩屑便回落掉入集渣筒4
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2中储存。需要排渣时，只需利用卷扬机将整套装置从桩孔7中向上提起，然后再通过第二吊耳4
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1将集渣筒4
?
2向上提起，岩屑便会自动从集渣筒4
?
2的底部排出。
29.上述实施例中的冲击器6、冲击锤8均为成熟技术，在此不再对其详细结构重复赘述。
30.工作时，利用带有外接气管（图中未示出）将上接头1
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1与空压机（图中未示出）连通，将卷扬机的钢绳（图中未示出）与上接头1
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1连接，通过所述卷扬机（图中未示出）将本实用新型下放至桩孔7中，然后启动空压机即可。
31.工作原理：
32.压缩空气经外接气管、进气接头、旋转接头1进入螺旋气动装置2中，在导流芯体2
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2的均流作用下进入由外壳2
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3、螺旋叶片2
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5以及导流芯体2
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2共同构成的螺旋通道而形成高压旋转气流，该高压旋转气流对螺旋叶片2
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5产生的切向分力即可通过各螺旋叶片2
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5带动整个螺旋气动装置2转动；于是通过钻杆3与该螺旋气动装置固定连接的气动潜孔锤也随之转动，从而实现钻进。
33.从螺旋气动装置2流出的压缩空气通过钻杆3进入冲击器6内部，该冲击器内部的活塞（图中未示出）驱动冲击锤8作上下往复冲击运动，从而实现岩石破碎。
34.压缩空气对冲击锤8做功以后随即通过位于该冲击锤底部的排削槽8
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1向外排除，并将已经破碎的岩屑携带至地面而实现清孔、排渣。随着桩孔深度的不断增大，当排出的空气压力不足以将岩屑携带到地面时，岩屑被气流向上顶起一段距离后即回落并掉入集渣筒4
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2中暂时储存；当该集渣筒4
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2集满岩屑后即可通过卷扬机将本实用新型提升至地面，然后通过第二吊耳4
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1将集渣筒4
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2提起，岩屑便会从集渣筒4
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2的底部自动流出而实现排渣。技术特征：
1.一种气动旋转潜孔锤，包括由冲击器、冲击锤通过花键连接而成的气动潜孔锤，通过钻杆带动该气动潜孔锤回转的旋转装置；其特征在于所述旋转装置由自上而下固定连接旋转接头（1）和螺旋气动装置（2）构成，其中：旋转接头（1）由上接头（1
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1）、与该上接头固定对接连通的中接头（1
?
2）、通过轴承组件（1
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4）与该中接头下端转动对接连通的下接头（1
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3）构成；螺旋气动装置（2）由自上而下依次固定对接连通的进气管（2
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1）、外壳（2
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3）、出气管（2
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4），以及通过若干螺旋叶片（2
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5）焊接在外壳（2
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3）中呈子弹状的导流芯体（2
?
2）构成；进气管（2
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1）与下接头（1
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3）的下端口固定对接连通；钻杆（3）为空心管状结构，其上端口与出气管（2
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4）的下端口固定对接连通、钻杆（3）的下端口通过螺套（5）与冲击器（6）固定对接连通。2.根据权利要求1所述的气动旋转潜孔锤，其特征在于：轴承组件（1
?
4）由深沟球轴承和推力滚子轴承组成。3.根据权利要求1所述的气动旋转潜孔锤，其特征在于：进气管（2
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1）为倒立的漏斗状结构，出气管（2
?
4）为漏斗状结构。4.根据权利要求1～3中任意一项所述的气动旋转潜孔锤，其特征在于：在螺旋气动装置（2）与螺套（5）之间有安装在钻杆（3）上的集渣装置（4），该集渣装置由空套在钻杆（3）上的两个滑套（4
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3）、对应地固定在各滑套（4
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3）上的支架（4
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4）、与各支架（4
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4）固定连接并置于螺套（5）顶面的集渣筒（4
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2）、分布于钻杆（3）两侧并固定在支架（4
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4）上的两个第二吊耳（4
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1）构成。
技术总结
本实用新型公开了一种气动旋转潜孔锤，属于凿岩钻具；旨在提供一种钻进深度不受钻杆限制的气动潜孔锤。它包括通过钻杆带动气动潜孔锤回转的旋转装置，该旋转装置由依次固连的旋转接头（2）、螺旋气动装置（3）构成；旋转接头（2）由上接头（2
技术研发人员：蒙军 桂宇 杨世林 张益波 蒙泽宇 许立明
受保护的技术使用者：贵阳云海岩土工程有限公司
技术研发日：2021.01.19
技术公布日：2021/9/14
声明：
“气动旋转潜孔锤的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：贵阳云海岩土工程有限公司
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2024年06月21日 ~ 23日 
