专利名称：具有头部的穿孔装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及穿孔装置，具体涉及具有头部的穿孔装置，其便于在通过钻头实施穿孔时设置在头部的驱动轴与杆之间的接合和分离。
背景技术：
通常，穿孔装置用于为了钻孔作业、土壤实验、地下水开发等作业而在地面中穿深孔。穿孔装置可以分类为:通过旋转设置有钻头的杆执行穿孔作业的类型；以及通过旋转设置有钻头或刀具的杆并且利用杆对钻头或者刀具进行撞击执行穿孔作业的类型。
在第0624233号韩国专利中公开了一种传统的穿孔装置。所公开的穿孔装置包括具有驱动装置如发动机的主体，由主体支承的引导器，以及沿着引导器滑动且通过驱动主体中提供的驱动装置产生上下移动力和旋转力的头部。该穿孔装置还包括杆和穿孔单元，其中杆与头部联接并且通过头部上下移动或者旋转，穿孔单元则设置在杆的前端并与杆一同进行上下移动或者旋转时对地面进行穿孔。
穿孔单元包括:对地面进行撞击并且穿孔的钻头，以及通过液压操作以对击打应用撞击力的锤。
穿孔装置通过穿孔单元的钻头进行旋转或者撞击地面，以此来执行穿孔作业。在执行穿孔作业的过程中，应随着穿孔深度加深而连接单元杆来执行穿孔作业，使得可通过穿孔单元执行更深的穿孔作业。单元杆的连接作业应按照下述方式进行:将头部的驱动轴与执行穿孔作业的单元杆分离，然后将其连接至新的单元杆以执行穿孔作业。
在穿孔的过程中，如果单元杆具有相对小的直径时，难以使头部的驱动轴与单元杆对准。特别是，即使将单元杆与驱动轴共轴地对准，也难以将该单元杆螺旋联接至该驱动轴。因此由于单元杆与驱动轴的螺旋联接的困难无法提高穿孔作业的效率。
另外，为了防止在实施穿孔作业时土壤层坍塌，会使用支承管。随着穿孔单元和单元杆插入地面的深度的加深，需要连接支承管。因为没有用于使支承管平衡的单独的单元，从而支承管会摇摆或者其中心不与旋转轴的中心对齐。从而，连接支承管时需要调整设置在地面的支承管。发明内容
为了克服上面所提到的缺点，本发明提供具有头部的穿孔装置，其便于在执行穿孔作业时头部的驱动轴和杆的接合与分离，从而提高穿孔作业的效率。
本发明还提供具有头部的穿孔装置，其根据连接至驱动轴的单元杆的直径使驱动轴与单元杆之间的接合能够实现。
根据本发明的一个方面，提供具有头部的穿孔装置，其包括:
主体；
引导器，由穿孔装置的主体支承；
驱动轴，可滑动地设置在引导器中并且具有与该驱动轴连接的用于穿孔作业的单元杆；以及头部，具有用于驱动驱动轴的致动器，其中驱动轴包括螺旋联接部和螺旋联接引入部。螺旋联接部形成在驱动轴的外周表面上并且与用于执行穿孔作业的单元杆的端部螺旋联接，螺旋联接引入部则形成在螺旋联接部的前端以引入驱动轴与形成在于单元杆的端部形成的中空部分的杆螺旋联接部之间的螺旋联接。在本发明中，在驱动轴的螺旋联接部的顶端的外周表面上形成有止动件，用于阻止螺旋联接至驱动轴的单元杆上升。螺旋联接引入部可以包括锥形部分，其从驱动轴的螺旋联接部延伸至螺旋联接引入部的端部并且具有逐渐减小的直径。根据本发明的另一方面，用于实现所述目的、具有头部的穿孔装置的特征在于，包括:主体；引导器，由穿孔装置的主体支承；驱动轴，可滑动地设置在引导器中并且具有与该驱动轴连接的用于穿孔作业的单元杆；以及头部，具有用于驱动驱动轴的致动器，其中驱动轴包括:第一驱动轴，由轴承支承在头部主体上并且暴露给头部主体的底端；以及第二驱动轴，具有:与第一驱动轴共轴地螺旋联接并且与用于执行穿孔作业的单元杆的端部螺旋联接的螺旋联接部，以及形成在螺旋联接部的前端以引入驱动轴与形成在单元杆的端部的中空部分的杆螺旋联接部之间的螺旋联接的螺旋联接引入部。第一驱动轴可以包括具有不同直径的阶梯式联接部，以及具有不同直径的多个第二驱动轴以选择性地联接至第一驱动轴的联接部。如上所述，根据本发明的具有头部的穿孔装置在实施穿孔作业时，单元杆与驱动轴可以容易地与彼此接合，从而可提高穿孔作业的效率。
图1是根据本发明的具有头部的穿孔装置的侧视图。图2是图1中示出的具有头部的穿孔装置的剖视图。图3是提取的根据本发明的驱动轴的立体图。图4和图5是根据本发明的另一实施方式的驱动轴的立体图。图6是示出驱动轴与单元杆相互接合的状态的立体图。
具体实施例方式根据本发明的穿孔装置在地下穿孔时可简单地结合单元杆和头部的驱动轴，在图1至图5中示出了一实施例。如图所示，具有头部的穿孔装置100包括:由穿孔装置主体10支承的引导器20，可滑动地设置在引导器20上并且连接至用于穿孔作业的相互连接的单元杆70中顶端的单元杆的驱动轴40，具有用于对驱动轴40进行驱动的致动器(未示出)的头部30，以及设置在地面用于防止由引导器形成的孔周围的土壤层坍塌的支承管200。
头部30沿引导器20可滑动地设置并且配置为通过独立的驱动器上升(未示出，该驱动器包括:设置在引导器20的顶部和底部的链轮齿，锁在链轮齿上且一侧固定至头部30的链，以及驱动链轮齿中的一个的液压发动机)。如图2所示，在头部30的主体31中设置有液压发动机33，其用于驱动由轴承32可旋转地支承的驱动轴40。液压发动机33可通过设置在主体10中的液压供应系统接收液压油来得以驱动。
如图2和图3中所示，驱动轴40包括螺旋联接部41和螺旋联接引入部42。螺旋联接部41形成在驱动轴40的外周表面上并且螺旋联接至与用于执行穿孔作业的单元杆70的端部。螺旋联接引入部42形成在螺旋联接部41的前端以顺利地实现在位于单元杆70的端部的中空部分70a形成的杆螺旋联接部73与驱动轴40的螺旋联接。止动件43形成在与螺旋联接部41的末端相对应的位于驱动轴40的顶端的驱动轴40的外周表面上，以防止螺旋联接至螺旋联接部41单元杆70在旋转时受损。
止动件43可以包括形成在驱动轴40的外周表面上的突起，但是本发明并不限于此。
中空部分40a在长度方向上形成在驱动轴40。螺旋联接引入部42可以从端部向上逐渐变细。也就是说，螺旋联接引入部42的一端的直径小于驱动轴40的直径。另外，在螺旋联接部41或者螺旋联接引入部42的一侧或多侧设置有关于驱动轴40的中心对称的光滑表面45、46。当驱动轴包括以后将描述的第一驱动轴和第二驱动轴时,光滑表面45、46设置为用于第一驱动轴与第二驱动轴的接合或分离。
图4示出了根据本发明的另一实施方式的穿孔装置的头部驱动轴。
参照图4，头部驱动轴50由轴承32支承在头部主体31上并且可进行旋转，并且其包括:形成在暴露给头部主体31的底端的端部的第一驱动轴51，以及与第一驱动轴51结合的第二驱动轴55。
第一驱动轴51可以包括具有不同直径的阶梯式联接部51a，51b，51c。在每个联接部51a、联接部51b、联接部51c的外周表面上形成有用于与第二驱动轴55相联接的螺纹。
第二驱动轴55可以包括具有不同直径(与单元杆的直径相对应)的多个第二驱动轴以与第一驱动轴51的联接部51a、联接部51b、联接部51c接合。提供具有不同直径的第二驱动轴55，是为了当用于执行穿孔作业的单元杆具有不同直径时能够相容地使用。
第二驱动轴55包括:联接螺纹部56、螺旋联接部57、以及螺旋联接引入部58。联接螺纹部56形成在第二驱动轴55的内周表面上以共轴地联接至第一驱动轴51。螺旋联接部57形成在第二驱动轴55的外周表面上以螺旋联接至单元杆70的杆螺旋联接部73，并且螺旋联接引入部分58从螺旋联接部57起延伸。如上所述，螺旋联接引入部58逐渐变细以使其直径从螺旋联接部57到端部逐渐减小。优选地，螺旋联接引入部58的端部可以为球面以便于单元杆70的中空部分70a插入螺旋联接引入部58。在第一驱动轴51和第二驱动轴55，沿着长度方向上形成有中空部分40a。
如图5中所示，在第一、第二驱动轴上设置有凸缘部分61、凸缘部分62，从而第一驱动轴51与第二驱动轴55能够互相结合。
第二驱动轴55中可以设置有止动件59，以防止与第二驱动轴55接合并且执行穿孔作业的单元杆70在旋转时上升。在止动件59的上部还可以设置有用于保持支承管200的位置调整单元(未示出)，支承管200插入至穿孔部用于防止穿孔部周围的土壤层发生坍塌。位置调整单元逐渐变细以使其上侧具有比支承管200大的直径。按照如上所述的方式构成的穿孔装置的作用如下。如图1和图6中所示，为了使用根据本发明的穿孔装置来实施地下穿孔，穿孔装置定位于待形成地下孔的位置并且引导器20竖直地定位在待形成地下孔的位置上。在该状态下，头部30定位在引导器20上并且单元杆70连接至驱动轴40。在单元杆70的下端设置有用于穿孔的气锤或者水锤80。单元杆70与驱动轴40的结合是按照下述方式实现的，即，通过起重机(未示出)等将单元杆70悬挂后，使驱动轴40的螺旋联接引入部42插入到单元杆70的中空部分70a，然后在单元杆70与驱动轴40相对于彼此移动时，驱动轴40被旋转。以这种方式，在从驱动轴40的螺旋联接部41起延伸的螺旋联接引入部42插入至单元杆70的中空部分70a的状态下，将螺旋联接部41引导至单元杆70的杆螺旋联接部73，从而便于单元杆70与驱动轴40的接合，这现在将进行详细描述。进一步具体地，因为设置在驱动轴40的螺旋联接引入部42具有随着远离螺旋联接部41而逐渐减小的直径，因此即使单元杆70与驱动轴40没有排列在一条直线上，螺旋联接引入部42也可以容易插入至单元杆70的中空部分70a。从而可以解决与传统穿孔装置相关联的问题，即，如必须使单元杆70的端部与驱动轴40彼此相符合的问题。特别是，在单元杆70的直径小且单元杆70的厚度薄的情况下，可通过由螺旋联接引入部42引导而顺利地实现单元杆70与驱动轴40的接合。在第二驱动轴55与单元杆70的接合中上述的操作也是以相同的方式实现的。特别是，如图4中所示，提供了在第一驱动轴51中以多阶梯方式形成联接部51a、联接部51b、和联接部51c，以及适合于各个联接部51a、51b、51c的直径的第二驱动轴55，因此允许根据用于执行穿孔作业的单元杆的直径相容地使用第二驱动轴55。另外，由于在驱动轴40形成有用于防止单元杆70当单元杆70螺旋联接时由于驱动轴40的旋转力而上升的止动件43。因此，即使在实施穿孔作业期间，旋转负荷被应用至单元杆，也可以防止单元杆70沿驱动轴40的螺旋联接部41上升。还可以防止螺旋联接至螺旋联接部41的单元杆70由于应用有旋转负荷而在旋转时受损。也就是说，可以防止由于旋转负荷当单元杆70上升至驱动轴的没有螺纹的部分时可以导致的单元杆70受损。另外，在驱动轴40形成有位置调整单元，其用于使设置用于对软地实施穿孔作业的支承管200平衡。当头部30下降时，该位置调整单元插入至支承管200，从而使支承管200与驱动轴40的中心对准。因此，可以防止在执行穿孔作业时支承管200的中心偏离单元杆70的中心。以上说明并示出的本发明并不限于上述的实施例，并且在未脱离本发明的宗旨的范围内能够以多种方式变更实施。从而，本发明真正的保护范围应仅由权利要求书所确定。
权利要求
1.一种具有头部的穿孔装置，其包括: 主体； 引导器，由所述主体支承； 驱动轴，可滑动地设置在所述引导器中并且具有与所述驱动轴相连接的用于穿孔的单元杆；以及 头部，具有用于驱动所述驱动轴的致动器， 其中，所述驱动轴包括: 螺旋联接部，形成在所述驱动轴的外周表面上并且与用于执行穿孔作业的所述单元杆的端部螺旋联接；以及 螺旋联接引入部，形成在所述螺旋联接部的前端以引入所述驱动轴与杆螺旋联接部之间的螺旋联接，所述杆螺旋联接部形成于所述单元杆的所述端部形成的中空部分。
2.根据权利要求1所述的具有头部的穿孔装置，其中在所述驱动轴的螺旋联接部的顶端的外周表面上形成有止动件，以用于阻止螺旋联接至所述驱动轴的所述单元杆上升。
3.根据权利要求1所述的具有头部的穿孔装置，其中所述螺旋联接引入部包括锥形部分，所述锥形部分从所述驱动轴的所述螺旋联接部延伸至所述螺旋联接部的端部并且具有逐渐减小的直径。
4.一种具有头部的穿孔装置，其包括: 主体； 引导器，由所述穿孔装置的所述主体支承； 驱动轴，可滑动地设置在所述引导器上并且与用于执行穿孔作业的单元杆连接；以及 头部，具有用于驱动所述驱动轴的致动器， 其中所述驱动轴包括: 第一驱动轴，由轴承支承在头部主体上并且暴露给头部主体的底端；以及 第二驱动轴，所述第二驱动轴具有: 螺旋联接部，与所述第一驱动轴共轴地螺旋联接并且与用于执行穿孔作业的所述单元杆的端部螺旋联接；以及 螺旋联接引入部，形成在所述螺旋联接部的前端以引入所述驱动轴与形成在所述单元杆的所述端的中空部分的杆螺旋联接部之间的螺旋联接。
5.根据权利要求4所述的具有头部的穿孔装置，其中所述第一驱动轴包括具有不同直径的阶梯式联接部，以及 其中，具有不同直径的多个第二驱动轴选择性地联接至所述第一驱动轴的所述联接部。
全文摘要
具有头部的穿孔装置包括穿孔装置主体；引导器，由穿孔装置主体支承；驱动轴，可滑动地设置在引导器上并且与用于穿孔的单元杆连接；以及头部，具有用于驱动驱动轴的致动器。螺旋联接至设置在驱动轴的外表面上的单元杆的端部的以执行穿孔过程的螺旋联接部设置在驱动轴上。螺旋联接引入部，其用于顺利地将设置在单元杆的端部的中空部分中的杆螺旋联接部螺旋联接至驱动轴，设置在螺旋联接部的前端的一侧上。根据该穿孔装置，可以减少用于单元杆与驱动轴的联接的作业过程的数目以提高穿孔的工作效率。
文档编号E21B6/00GK103140643SQ201180047806
公开日2013年6月5日 申请日期2011年9月30日 优先权日2010年9月30日
发明者印锡信 申请人:印锡信