地源熱泵泥漿正循環迴轉鑽井打孔返漿裝置的製作方法
2023-12-09 19:33:31 4
本發明屬於地源熱泵工程技術領域，具體涉及一種地源熱泵泥漿正循環迴轉鑽井打孔返漿裝置。
背景技術：
在地源熱泵工程中，需要在地表向下進行鑽井打孔，以方便其他工藝步驟的正常進展。目前在進行鑽井打孔時，為了防止鑽井打孔產生的粉塵湧出地表汙染環境，同時便於將產生的泥土排出，一般選擇向鑽井孔內灌水，將粉塵連同泥土一起沉降攪拌並吸出。但是當鑽井打孔直徑較大時，無法做到均勻灌水，導致粉塵沉降不完全或者泥土不能完全吸出，對施工質量具有一定的影響。
因此，為了解決以上問題針對地源熱泵工程中的鑽井打孔研製出一種能夠有效處理產生粉塵以及泥土的裝置是本領域技術人員所急需解決的難題。
技術實現要素：
為解決上述問題，本發明公開了一種地源熱泵泥漿正循環迴轉鑽井打孔返漿裝置。
為了達到上述目的，本發明提供如下技術方案：
一種地源熱泵泥漿正循環迴轉鑽井打孔返漿裝置，包括鑽井打孔部以及返漿部；
鑽井打孔部包括鑽頭本體與鑽頭基底；鑽頭本體表面均勻且向下設有表面凹槽；鑽頭基底包括基底支撐板、鑽井板、鑽頭支撐杆以及鑽頭滑杆；基底支撐板呈空心圓柱狀；鑽井板呈空心圓臺狀，配合安裝於基底支撐板的底部，並且其底部形成鑽頭伸縮孔；鑽頭支撐杆均勻轉動連接於鑽頭伸縮孔的邊緣，其頂部朝向基底支撐板設置，並且鑽頭支撐杆的上側表面與下側表面沿長度方向分別設有鑽頭限位凸起與支撐滑軌；鑽頭限位凸起與表面凹槽相配合；鑽頭滑杆的數量與鑽頭支撐杆相對應，底部轉動連接於基底支撐板的底部，頂部滑動配合於支撐滑軌中；
返漿部包括灌入機構與排出機構；灌入機構包括灌入管與灌入噴孔；灌入管由鑽頭本體的頂部中心沿軸向向內設置；灌入噴孔均勻設於鑽頭本體的上部表面，包括上灌入噴腔與下灌入噴腔；上灌入噴腔呈喇叭狀，其直徑較小的一端設置於靠近鑽頭本體的表面一側；下灌入噴腔呈內球面狀，並且分別與上灌入噴腔以及鑽頭本體的表面相連通；排出機構包括排出孔與排出管；排出孔均勻設於鑽井板的表面，包括上排出腔與下排出腔；下排出腔呈喇叭狀，其直徑較大的一端與鑽井板的表面相連通，直徑較小的一端朝向鑽井板的內側設置；上排出腔呈內球面狀，其內球面與下排出腔相連通；排出管與上排出腔相連通。
本發明提供了一種地源熱泵泥漿正循環迴轉鑽井打孔返漿裝置，由鑽井打孔部以及返漿部組成，分別用於鑽井打孔以及鑽井打孔後的返漿操作。其中鑽井打孔部由鑽頭本體以及鑽頭基座組成，鑽頭本體的表面均勻且向下設有表面凹槽，用於將鑽頭本體與鑽頭基座相安裝；鑽頭基底由基底支撐板、鑽井板、鑽頭支撐杆以及鑽頭滑杆組成，其中空心圓柱狀的基地支撐板與空心圓臺狀的鑽井板上下連接，並且鑽井板的底部空心處形成鑽頭伸縮孔，用於鑽頭本體的伸縮；鑽頭支撐杆均勻轉動連接於鑽頭伸縮孔的邊緣，上下側表面分別設有鑽頭限位凸起與支撐滑軌，鑽頭限位凸起與鑽頭本體的表面凹槽相配合，使鑽頭本體能夠沿鑽頭支撐杆滑動，而鑽頭滑杆的底部轉動連接於基底支撐板的底部，頂部滑動配合於支撐滑軌中，通過鑽頭滑杆於支撐滑軌之中的滑動，帶動鑽頭支撐杆的轉動，進一步帶動鑽頭本體的升降。本發明中的返漿部由灌入機構以及排出機構組成，其中灌入機構由灌入管以及灌入噴孔組成，灌入管設置於鑽頭本體的軸向中心，與均勻設於鑽頭本體上部表面的灌入噴孔相連通，實現灌入；而排出機構則由排出孔以及排出管組成，排出孔均勻設於鑽井板表面，並與排出管相連通，用於泥漿的排出。
作為優選，還包括泥漿存儲處理裝置；泥漿存儲處理裝置包括泥漿存儲箱、泥漿袋以及處理機構；泥漿存儲箱的側壁開有至少兩個泥漿入口；泥漿入口的一端連接排出管，另一端連接泥漿袋；處理機構包括處理盤、處理支撐架、滑杆、絲槓、處理電機以及泥漿袋套筒；處理電機安裝於泥漿存儲箱上遠離泥漿入口一側，其輸出軸穿過泥漿存儲箱的側壁並沿軸向固定於處理盤的中部；處理支撐架呈u形，沿軸向固定於處理盤的表面；絲槓以及滑杆分別轉動連接於處理支撐架的中部以及開口處，且均與處理盤平行，絲槓中部配合設有絲槓螺母，並且絲槓螺母兩側螺紋反向設置；泥漿袋套筒的一端套設於滑杆的表面，並與絲槓相連接，另一端與泥漿袋配合連接。
本發明還設有用於處理泥漿的泥漿存儲處理裝置，由泥漿存儲箱、泥漿袋以及處理機構組成，泥漿存儲箱上開有泥漿入口，用於將外側的排出管以及內側的泥漿袋相連；本發明中處理機構由處理盤、處理支撐架、滑杆、絲槓、處理電機以及泥漿袋套筒組成，其中處理電機安裝在泥漿存儲箱上，其輸出軸帶動內側的處理盤轉動，處理支撐架呈u形，固定在處理盤表面，絲槓以及滑杆分別安裝在處理支撐架的中部以及開口處，絲槓中部配合安裝兩側螺紋反向設置的絲槓螺母，泥漿袋套筒一端套設於滑杆表面，並與絲槓相連，另一端連接泥漿袋，該結構使得當絲槓螺母轉動時，能夠帶動兩側的泥漿袋套筒相對遠離或靠近，進而帶動泥漿袋套筒移動，並在處理電機的帶動下，能夠實現相互纏繞，以降低泥漿的排水率，提高其質量以便進行返漿處理。
作為優選，泥漿入口中配合安裝有排出管連接套筒；排出管連接套筒的兩端以及泥漿袋套筒靠近泥漿袋的一端均設有一圈拉耳卡；泥漿袋的兩端均連接有泥漿袋接口；泥漿袋接口設有一圈凹槽；凹槽與拉耳卡相配合。
本發明在泥漿入口中配合安裝排出管連接套筒，其兩端設有拉耳卡，相對應地，排出管以及泥漿袋與排出管連接套筒相靠近一端則設有與拉耳卡相配合的凹槽，從而形成「快速接頭」，利用自鎖原理實現緊密連接；相同地，泥漿袋套筒靠近泥漿袋的一端也設有與凹槽相配合的拉耳卡，用於泥漿袋套筒與泥漿袋的緊密連接。
作為優選，絲槓的兩端表面對稱設有限位槽；泥漿袋套筒的一端套設於滑杆的表面，並與限位槽相配合，另一端與泥漿袋配合連接。
為了絲槓在轉動時帶動泥漿袋套筒移動，絲槓兩端表面對稱設有與泥漿袋套筒相配合的限位槽。
作為優選，鑽頭本體的頂部中心沿軸向豎直向上固定有鑽頭傳動杆；鑽頭傳動杆設為空心杆狀；灌入管配合安裝於鑽頭傳動杆中。
為了保證鑽頭的鑽孔效果，本發明在鑽頭本體頂部中心豎直向上安裝鑽頭傳動杆，為了保證不影響灌入管的使用以及安裝，灌入管選擇配合安裝在鑽頭傳動杆中。
作為優選，灌入噴孔呈螺旋形分布於鑽頭本體的上部表面。
本發明中灌入噴孔選擇呈螺旋形分布於鑽頭本體上部表面，保證在鑽頭本體轉動時不影響灌入噴孔工作時，還能夠保證灌入噴孔的灌入效果。
作為優選，上灌入噴腔中配合安裝有旋流芯；下灌入噴腔的表面均勻設有下灌入噴腔噴孔；下排出腔的直徑較大一端配合安裝有濾網；上排出腔的表面均勻設有上排出腔噴孔。
本發明中上灌入噴腔中還配合安裝有旋流芯，保證由上灌入噴腔至下灌入噴腔的噴射效果，進而保證下灌入噴腔對鑽頭本體外部的灌入效果。
作為優選，鑽井板的底側表面設有螺旋狀的鑽井片。
作為優選，鑽井片與鑽井板的軸線方向所成銳角為30～45°。
為了提升位於鑽頭本體周圍鑽井板的鑽井打孔效果，本發明在鑽井板的底側表面還設有螺旋狀的鑽井片，並且將鑽井片與鑽井板的軸線方向所成銳角設計為30～45°，以優異的傾斜角度保證其鑽井打孔效果。
本發明與現有技術相比，集鑽井打孔以及返漿功能為一體，在保證鑽井打孔質量的同時，保證清水的灌入以及泥漿的排出操作，並且有效利用了鑽井打孔時產生的泥漿，有效降低的鑽井打孔成本，適合推廣使用。
附圖說明
圖1、本發明的結構示意圖；
圖2、本發明中鑽頭支撐杆與鑽頭滑杆的安裝示意圖；
圖3、本發明中鑽頭本體的結構示意圖；
圖4、本發明中泥漿存儲處理裝置的結構示意圖；
圖5、本發明中灌入噴孔的結構示意圖；
圖6、本發明中排出孔的結構示意圖。
附圖標記列表：鑽頭本體1、表面凹槽2、基底支撐板3、鑽井板4、鑽頭支撐杆5、鑽頭滑杆6、鑽頭伸縮孔7、鑽頭限位凸起8、支撐滑軌9、灌入管10、灌入噴孔11、上灌入噴腔12、下灌入噴腔13、排出孔14、排出管15、上排出腔16、下排出腔17、泥漿存儲箱18、泥漿袋19、處理盤20、處理支撐架21、滑杆22、絲槓23、處理電機24、泥漿袋套筒25、絲槓螺母26、排出管連接套筒27、拉耳卡28、泥漿袋接口29、凹槽30、鑽頭傳動杆31、旋流芯32、下灌入噴腔噴孔33、濾網34、上排出腔噴孔35、鑽井片36。
具體實施方式
以下將結合具體實施例對本發明提供的技術方案進行詳細說明，應理解下述具體實施方式僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。
如圖1所示為本發明的結構示意圖，本發明為一種地源熱泵泥漿正循環迴轉鑽井打孔返漿裝置，包括鑽井打孔部以及返漿部。
鑽井打孔部包括鑽頭本體1與鑽頭基底；如圖3，鑽頭本體1表面均勻且向下設有表面凹槽2，鑽頭本體1的頂部中心沿軸向豎直向上固定有鑽頭傳動杆31；鑽頭傳動杆31設為空心杆狀；鑽頭基底包括基底支撐板3、鑽井板4、鑽頭支撐杆5以及鑽頭滑杆6；基底支撐板3呈空心圓柱狀；鑽井板4呈空心圓臺狀，配合安裝於基底支撐板3的底部，其底部形成鑽頭伸縮孔7，並且鑽井板4的底側表面設有螺旋狀的鑽井片36，鑽井片36與鑽井板4的軸線方向所成銳角為30°。鑽頭支撐杆5均勻轉動連接於鑽頭伸縮孔7的邊緣，其頂部朝向基底支撐板3設置，如圖2，鑽頭支撐杆5的上側表面與下側表面沿長度方向分別設有鑽頭限位凸起8與支撐滑軌9；鑽頭限位凸起8與表面凹槽2相配合；鑽頭滑杆6的數量與鑽頭支撐杆5相對應，底部轉動連接於基底支撐板3的底部，頂部滑動配合於支撐滑軌9中。
返漿部包括灌入機構與排出機構；灌入機構包括灌入管10與灌入噴孔11；灌入管10配合安裝於鑽頭傳動杆31中，並由鑽頭本體1的頂部中心沿軸向向內設置；灌入噴孔11呈螺旋形分布於鑽頭本體1的上部表面，如圖5，灌入噴孔11包括上灌入噴腔12與下灌入噴腔13；上灌入噴腔12呈喇叭狀，其直徑較小的一端設置於靠近鑽頭本體1的表面一側，下灌入噴腔13呈內球面狀，並且分別與上灌入噴腔12以及鑽頭本體1的表面相連通；上灌入噴腔12中配合安裝有旋流芯32；下灌入噴腔13的表面均勻設有下灌入噴腔噴孔33；排出機構包括排出孔14與排出管15；排出孔14均勻設於鑽井板4的表面，如圖6，排出孔14包括上排出腔16與下排出腔17；下排出腔17呈喇叭狀，其直徑較大的一端與鑽井板4的表面相連通，直徑較小的一端朝向鑽井板4的內側設置；上排出腔16呈內球面狀，其內球面與下排出腔17相連通；排出管15與上排出腔16相連通；下排出腔17的直徑較大一端配合安裝有濾網34；上排出腔16的表面均勻設有上排出腔噴孔35。
還包括泥漿存儲處理裝置；如圖4，泥漿存儲處理裝置包括泥漿存儲箱18、泥漿袋19以及處理機構；泥漿存儲箱18的側壁開有至少兩個泥漿入口；泥漿入口中配合安裝有排出管連接套筒27,一端連接排出管15，另一端連接泥漿袋19；處理機構包括處理盤20、處理支撐架21、滑杆22、絲槓23、處理電機24以及泥漿袋套筒25；處理電機24安裝於泥漿存儲箱18上遠離泥漿入口一側，其輸出軸穿過泥漿存儲箱18的側壁並沿軸向固定於處理盤20的中部；處理支撐架21呈u形，沿軸向固定於處理盤20的表面；絲槓23以及滑杆22分別轉動連接於處理支撐架21的中部以及開口處，且均與處理盤20平行，絲槓23中部配合設有絲槓螺母26，絲槓螺母26兩側螺紋反向設置，絲槓23的兩端表面對稱設有限位槽；泥漿袋套筒25的一端套設於滑杆22的表面，並與限位槽相配合，另一端與泥漿袋19配合連接。具體地，排出管連接套筒27的兩端以及泥漿袋套筒25靠近泥漿袋19的一端均設有一圈拉耳卡28；泥漿袋19的兩端均連接有泥漿袋接口29；泥漿袋接口29設有一圈凹槽30；凹槽30與拉耳卡28相配合。
最後需要說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制性技術方案，本領域的普通技術人員應當理解，那些對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術方案的宗旨和範圍，均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。