專利名稱：自動增壓潛水工程電鉆的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型為一種潛水工程電鉆的革新創(chuàng)造，尤指一種在潛水工程電鉆內(nèi)部設(shè)置油泵及液壓自動控制裝置，使該電鉆能隨入水深度的變化自動調(diào)整其內(nèi)部油壓，從而使機(jī)械密封處于最佳狀態(tài)，有效地避免了泥水侵入機(jī)體內(nèi)部以及內(nèi)部油液向外泄漏。本實用新型由潛水電機(jī)、行星齒輪機(jī)構(gòu)、主軸、油泵、液壓自動控制裝置、水套、測量電極等零部件構(gòu)成。
近十余年來，潛水工程電鉆在地基工程施工中得到了廣泛的應(yīng)用。潛水工程電鉆的功能是能潛入水中把泥土和水?dāng)嚢璩赡酀{，從而達(dá)到對地層鉆進(jìn)的目的。由于電機(jī)和齒輪箱都在泥漿之中，內(nèi)部密封又未能達(dá)到完美的境界，所以水和泥砂容易滲入變速箱中造成齒輪和軸承很快磨損破壞，從而嚴(yán)重影響整機(jī)工作的可靠性。特別是當(dāng)鉆進(jìn)深度超過二十米時，現(xiàn)有的潛水工程電鉆往往運(yùn)轉(zhuǎn)幾小時到數(shù)十小時即遭到破壞。
為了克服上述已有技術(shù)的缺點，本實用新型的任務(wù)是革新創(chuàng)造一種自動增壓潛水工程電鉆，通過設(shè)置在該電鉆內(nèi)部的油泵及液壓自動控制裝置的自動調(diào)節(jié)，使該電鉆內(nèi)部密封達(dá)到完美的境界，消除了水和泥砂容易滲入齒輪箱的疵病，保證了電鉆的正常工作。
所提出的技術(shù)解決方案是在公知的潛水工程電鉆的基礎(chǔ)上，保留潛水電機(jī)和行星齒輪機(jī)構(gòu)的原有結(jié)構(gòu)基本不變，在其下部增設(shè)了油泵及液壓自動控制裝置和水套，測量電極等零部件，使低壓腔的壓力始終比外部水壓力大一調(diào)定值，高壓腔壓力始終比低壓腔壓力大一調(diào)定值。另外還利用鉆進(jìn)所需的清水沖洗一級機(jī)械密封的外側(cè)。從而有利于密封條件的改善。此外還在齒輪箱內(nèi)設(shè)置了測量電極，這樣在鉆進(jìn)過程中就可隨時測量油液的絕緣電阻，從而監(jiān)測潛水工程電鉆的密封情況。
本實用新型的結(jié)構(gòu)、動作原理及特點，配合附圖
作詳細(xì)說明如下附圖為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
在附圖中，自動增壓潛水工程電鉆由潛水電機(jī)1、行星齒輪機(jī)構(gòu)2、主軸3、油泵4、皮碗密封5、高壓表6、單向伐7、隔膜8、大彈簧9、調(diào)節(jié)螺絲10、伐芯A11、二級機(jī)械密封12、一級機(jī)械密封13、齒輪箱14、高壓腔15、測量電極16、低壓表17、低壓腔18、伐芯B19、小彈簧20、調(diào)節(jié)螺絲21、水套22、進(jìn)水口23、主軸通水孔24、和鉆具25構(gòu)成。油泵4安裝在齒輪箱14的下部，在主軸3的驅(qū)動下，其輸出的油液直接注入高壓腔15。齒輪箱14與高壓腔15之間有皮碗密封5，高壓腔15與低壓腔18之間有二級機(jī)械密封12，低壓腔18與水套22之間有一級機(jī)械密封13，在高壓腔15與低壓腔18之間還有閥芯A11和伐芯B19，在低壓腔18的右側(cè)還有隔膜8，其內(nèi)側(cè)有連桿與伐芯A11相連，其外側(cè)有大彈簧9和調(diào)節(jié)螺絲10，膈膜外側(cè)的空腔與水套22是連通的。高壓表6有油道與高壓腔15連通，低壓表17有油道與低壓腔18連通。大彈簧9、小彈簧20和單相閥7的彈簧均應(yīng)在潛水工程電鉆入水前進(jìn)行調(diào)試。其調(diào)試方法如下將潛水工程電鉆的電機(jī)部分向上豎直吊起，調(diào)緊單向閥7的彈簧，調(diào)松調(diào)節(jié)螺絲21，然后開機(jī)。油泵4開始將油注入高壓腔15，這時卸下高壓表6使高壓腔15的空氣排出，待排氣完畢裝上高壓表6，高壓腔壓力P2將逐漸上升。在一定的壓力下，壓力油將推動閥芯B19左移溢流，這時調(diào)整調(diào)節(jié)螺絲21，使高壓腔壓力P2穩(wěn)定在0.2mPa(這時P1＝0)。隨后慢慢調(diào)松單向閥7的彈簧，使P2降至0.05mPa，這時高壓腔15的油通過閥芯A11和單向閥7開始注入低壓腔18，然后卸下低壓表17使低壓腔18的空氣排出，待排氣完畢裝上低壓表17，低壓腔壓力P1隨之逐漸升高。這時調(diào)松調(diào)節(jié)螺絲10。在P1的作用下，隔膜8將克服大彈簧9的推力右移，并通過連桿帶動閥芯A11右移。到一定位置時，閥芯A11的油道將自行關(guān)閉，P1將不再上升。通過調(diào)整調(diào)節(jié)螺絲10使P1穩(wěn)定在0.15mPa。在閥芯A11的油道關(guān)閉之后，高壓腔壓力P2將繼續(xù)增大，直到P2-P1＝0.2mPa時，閥芯B19又將左移溢流。至此調(diào)試結(jié)束，卸下兩個壓力表，并用油堵封閉其油道。
當(dāng)潛水工程電鉆入水后，隨入水深度的增加，隔膜8外側(cè)的水壓力P水逐步增大。在水壓力P水的作用下，隔膜8將會推動閥芯A11左移，使低壓腔18的進(jìn)油通道重新連通，低壓腔壓力P1將隨之增大，當(dāng)P1-P水＝0.15mPa時，隔膜8將推動閥芯A11右移，使低壓腔18的進(jìn)油通道重新關(guān)閉。隨后高壓腔壓力P2又將再次上升，直至P2-P1＝0.2mPa時，閥芯B19又將左移溢流，使高壓腔15的壓力穩(wěn)定下來。
當(dāng)鉆進(jìn)結(jié)束提起潛水工程電鉆時，其入水深度逐漸減小，這時水壓力P水逐步減小，在壓差的作用下，隔膜8將會推動閥芯A11右移，使低壓腔18的進(jìn)油通道關(guān)閉，隔膜8的右移使低壓腔18的容積增大，低壓腔壓力P1將減小，使P1-P水＝0.15mPa，隨著低壓腔壓力P1的減小，閥芯B19將左移溢流，高壓腔壓力P2將減小，使P2-P1＝0.2mPa。
當(dāng)切斷電源提起潛水工程電鉆時，機(jī)械密封的動靜塊已無相對運(yùn)動，一般不容易泄漏。
為了確保油液的清潔和發(fā)揮雙層保護(hù)作用，本機(jī)低壓腔18的油液是不能返回高壓腔15的，這樣即使一級機(jī)械密封13失效，二級機(jī)械密封12仍然可以在短期內(nèi)獨(dú)立發(fā)揮作用。
為了進(jìn)一步增強(qiáng)密封效果，本機(jī)還在一級機(jī)械密封13的外側(cè)設(shè)置了水套22。使用于鉆進(jìn)的清水由進(jìn)水口23流入水套22，經(jīng)主軸通水孔24，從鉆具25流出。這樣一級機(jī)械密封13的工作介質(zhì)不再是泥水，而是清水。
為了能方便的監(jiān)測密封效果，本機(jī)還在齒輪箱14的下部設(shè)置了測量電級16。這樣在鉆進(jìn)過程中通過測量油液的絕緣電阻就可知道潛水工程電鉆是否已經(jīng)進(jìn)水。
本實用新型設(shè)計先進(jìn)，工藝性好，便于大批量生產(chǎn)制造，結(jié)構(gòu)簡單，可靠，易操作保養(yǎng)和維修，其對深孔鉆進(jìn)的適應(yīng)性更強(qiáng)，更能在地基工程施工中得到廣泛的應(yīng)用。
權(quán)利要求1.一種自動增壓潛水工程電鉆，由潛水電機(jī)1、齒輪箱14、行星齒輪機(jī)構(gòu)2、主軸3、機(jī)械密封12、13等主要零部件構(gòu)成，其特征在于在齒輪箱14內(nèi)行星齒輪機(jī)構(gòu)2的下部設(shè)置油泵4和液壓自動控制裝置26，在一級機(jī)械密封13的外側(cè)設(shè)置水套22。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動增壓潛水工程電鉆，其特征在于液壓自動控制裝置26中隔膜8的內(nèi)側(cè)與低壓腔18的供油閥芯A11相連，隔膜8的外側(cè)與水套22的空腔連通并承受彈簧9的壓力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動增壓潛水工程電鉆，其特征在于液壓自動控制裝置26里使高壓腔15溢流的閥芯B19為一柱塞，其一端與高壓腔15連通，另一端與低壓腔18連通并承受彈簧20的壓力。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動增壓潛水工程電鉆，其特征在于主軸3的外伸端穿過水套22的中心孔。
專利摘要本實用新型為一種潛水工程電鉆的革新創(chuàng)造，其特征在于在齒輪箱內(nèi)部設(shè)置油泵、液壓自動控制裝置和測量電極，在機(jī)械密封的外側(cè)設(shè)置水套。其功能是機(jī)體內(nèi)部密封腔的封液能隨入水深度的增加而自動增壓，并始終大于外部水壓，能隨時監(jiān)測密封的好壞，能自動沖洗機(jī)械密封。
文檔編號E21B4/04GK2257857SQ9422964
公開日1997年7月16日 申請日期1994年9月24日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月24日
發(fā)明者楊干 申請人:楊干