[发明专利]一种可旋转冲击的破碎动力头及其使用方法

权利要求书

1.一种可旋转冲击的破碎动力头，其特征在于：包括旋转破碎部（1）、驱动部（2）和破碎锤部（3）；旋转破碎部（1）包括壳体（11）、套设于壳体（11）内且前端穿出壳体（11）的钎杆（12）以及通过内花键套设于钎杆（12）上的导向套（13）；导向套（13）通过套设于其上的支撑轴承（14）转动连接于壳体（11）内；驱动部（2）通过驱动导向套（13）转动来驱使钎杆（12）绕其自身的圆周方向转动；破碎锤部（3）驱使钎杆（12）向前推出冲击坚硬障碍物。

2.根据权利要求1所述的可旋转冲击的破碎动力头，其特征在于：所述驱动部（2）包括通过内花键套设于导向套（13）上的大齿轮（21）、分别设于大齿轮（21）两侧与所述大齿轮（21）啮合的小齿轮（22）以及两分别水平固定于壳体（11）两侧的液压马达（23）；两液压马达（23）的转轴分别与两小齿轮（22）中部固定连接。

3.根据权利要求2所述的可旋转冲击的破碎动力头，其特征在于：所述破碎锤部（3）包括液压缸（31）、氮气室（32）及缓冲液压回路中的压力和震动的储能器（321），钎杆（12）后端与液压缸（31）内的活塞杆（33）前端抵靠，活塞杆（33）上的活塞（330）将液压缸（31）内分隔为前腔（34）和后腔（35），氮气室（32）设在液压缸（31）的后部且活塞杆（33）后端伸入氮气室（32）内；活塞杆（33）的后端周面与氮气室（32）开口密封设置；液压缸（31）的顶部设置换向三通阀（36）；换向三通阀（36）控制后腔（35）接通或断开高压油，实现活塞杆（33）的往复运动。

4.根据权利要求3所述的可旋转冲击的破碎动力头，其特征在于：所述导向套（13）包括前后设置的第一导向套（131）和第二导向套（132）；第一导向套（131）包括前后同轴设置的前筒（133）和后筒（134）；后筒（134）内径大于前筒（133），前筒（133）后端套设固定于后筒（134）前端内，第二导向套（132）的前端外壁向内收缩且套设于后筒（134）内，位于后筒（134）内部的第二导向套（132）的前端面设置有挡块环（135）；挡块环（135）套设于钎杆（12）上；所述大齿轮（21）套设于后筒（134）和第二导向套（132）的连接处。

5.根据权利要求1所述的可旋转冲击的破碎动力头，其特征在于：位于导向套（13）前部的钎杆（12）外周固定设有限制钎杆（12）穿出壳体（11）的限位凸台（81）。

6.根据权利要求4所述的可旋转冲击的破碎动力头，其特征在于：所述导向套（13）外套设有两个推力轴承（4），推力轴承（4）的外壁与壳体（11）内壁固定连接，两个推力轴承（4）分别套设于前筒（133）外侧壁第二导向套（132）外侧壁。

7.根据权利要求4所述的可旋转冲击的破碎动力头，其特征在于：所述支撑轴承（14）的数量为两个，且分别固定套设于第一导向套（131）外侧壁和第二导向套（132）的外侧壁。

8.根据权利要求1所述的可旋转冲击的破碎动力头，其特征在于：所述旋转破碎部（1）、驱动部（2）和破碎锤部（3）的下端面固定于一水平的连接座（5）上；连接座（5）上设置有若干连接接头（6）。

9.根据权利要求1所述的可旋转冲击的破碎动力头，其特征在于：所述壳体（11）前端设置有套设于钎杆（12）上的挡水轴套（7）；挡水轴套（7）的后端面与壳体（11）前端面固定连接。

10.一种可旋转冲击的破碎动力头的使用方法，包括权利要求4所述的破碎动力头，其特征在于：实施如下：

旋转破碎：两个液压马达（23）工作，小齿轮（22）转动，旋转带动大齿轮（21）旋转；大齿轮（21）带动导向套（13）旋转，导向套（13）带动钎杆（12）旋转；同时主机的移动装置带动该破碎动力头整体向前移动，钎杆（12）行进钻孔；

旋转及冲击破碎：上述旋转钻时钎杆（12）的头部向前遇到坚硬障碍物或厚实土层时；钎杆（12）后移，此时启动油泵（83）工作；同时液压马达（23）继续工作；前腔（34）进油；后腔（35）出油，活塞杆（33）向后移动，压缩氮气室（32）气压，使得氮气室（32）压力增大，随后换向三通阀（36）换向，后腔（35）进油，活塞杆（33）在油压和气压作用下快速向前推进，使钎杆（12）高速旋转状态下向前顶，完成一次冲击，使钎杆（12）头部能迅速突破障碍物；

阻力消除：钎杆（12）的头部受到岩石层或者土层的阻力，通过钎杆（12）把作用力传递到挡块环（135），挡块环（135）把作用力传递到第二导向套（132），第二导向套（132）再次把作用力传递到推力轴承（4）处，由壳体（11）消化钻头受到的阻力。