CN105569563A - 一种可冲击的旋挖钻机钻头 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可冲击的旋挖钻机钻头，设计合理，能够适用不同的地层，提高作业效率。其包括用于连接机体的法兰，以及设置在法兰上的钻杆，设置在钻杆外侧的双螺旋叶片，以及从钻杆的钻杆壳体头部伸出滑动设置的潜孔锤；双螺旋叶片的边缘上设置有若干子弹头截齿；钻杆壳体内部设置有与潜孔锤连接的推进机构。本发明结合了螺旋钻杆和潜孔锤的各自的优点配合使用，这种钻杆既能向下冲击破碎又可以通过旋转将碎石土渣带出洞外，使作业效率得到极大的提高，钻头对较为复杂的地层具有很好的适用性。潜孔锤结合双螺旋的叶片结构，可以边冲击边钻孔，使效率大幅度提高，双螺旋的叶片可以将碎石或者土渣带出孔外，而不需要进行频繁的钻头更换。

Description

一种可冲击的旋挖钻机钻头
技术领域
本发明涉及旋挖钻机钻头，具体为一种可冲击的旋挖钻机钻头。
背景技术
目前旋挖钻机主要使用在建筑基础工程中成孔作业中，广泛用于公路桥梁、高层建筑等地基础施工工程。但是，目前的旋挖钻机的钻头无法应对较为复杂的地质岩层，传统的钻头作业效率较低，经济型较差，无法满足用户的要求。就潜孔锤的单独使用来说，无法进行深度的钻孔，需要定期更换筒式的钻头进行取土成孔，这样做增加了额外的不必要的工作量，作业效率也较低。以上两种钻孔的方法适用范围较窄，都存在频繁更换钻头才能进一步的钻孔问题，以应对不同的地质。现有的旋挖钻机钻头普遍存在对较硬的岩层适用性差、作业效率低，钻头磨损和发热严重，以及潜孔锤的使用功能单一等缺陷。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种可冲击的旋挖钻机钻头，结构简单，设计合理，使用方便，能够适用不同的地层，提高作业效率。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种可冲击的旋挖钻机钻头，包括用于连接机体的法兰，以及设置在法兰上的钻杆，设置在钻杆外侧的双螺旋叶片，以及从钻杆的钻杆壳体头部伸出滑动设置的潜孔锤；双螺旋叶片的边缘上设置有若干子弹头截齿；钻杆壳体内部设置有与潜孔锤连接的推进机构。
优选的，所述的推进机构包括活塞，固定在钻杆壳体内壁的气缸壳体，设置在气缸壳体中部的通气管，以及依次连接在活塞输出端的缓冲弹簧和导向杆；气缸壳体的内壁与通气管共同组成活塞的运动通道；通气管与活塞上端的工作腔室经气缸进气孔连通；导向杆的自由端连接潜孔锤。
进一步，潜孔锤锤头端面间隔设置有球形锤体和凹槽，凹槽内设置有出气孔，出气孔通过潜孔锤内设置的导气孔与通气管连通。
进一步，气缸壳体的上端通过气缸端盖与钻杆壳体的侧壁连接，下端通过底端固定柱销与钻杆壳体固定；通气管通过通气管肋板与气缸端盖固定。
再进一步，气缸端盖通过定位螺钉固定于钻杆壳体的侧壁上；气缸端盖通过气缸螺钉与气缸壳体固定；气缸端盖通过气缸端盖螺钉上部与通气管肋板固定，下部设置气缸端盖密封圈和气缸密封塞；气缸密封塞上设置有多个O型密封环，共同对气缸顶端密封。
进一步，活塞呈工字型设置，且设置有三个O型活塞密封圈。
进一步，导向杆通过沉孔螺纹与潜孔锤相连接；导向杆外侧设有导向套筒用于固定导向杆的运动方向。
进一步，潜孔锤上部与通气管相互嵌套；潜孔锤与通气管的外部接触面上设置有弹性密封圈，内部接触面设置有通气孔密封圈。
优选的，潜孔锤锤头端呈锥台设置，锥台顶部设置有球形锤体。
优选的，弹头截齿由硬质合金制成。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明结合了螺旋钻杆和潜孔锤的各自的优点配合使用，这种钻杆既能向下冲击破碎又可以通过旋转将碎石土渣带出洞外，使作业效率得到极大的提高，钻头对较为复杂的地层具有很好的适用性。潜孔锤结合双螺旋的叶片结构，可以边冲击边钻孔，使效率大幅度提高，双螺旋的叶片可以将碎石或者土渣带出孔外，而不需要进行频繁的钻头更换。钻头低端采用潜孔锤，对硬质岩层进行冲进和破碎，扩大了钻头的使用范围，能够应对不同的作业地层。
进一步的，整体结构在原螺旋钻杆的基础上，增添硬质合金的子弹头截齿，通过点接触进行切屑破碎，有效降低了接触面积，增强钻进能力和钻头的耐磨性和硬度。
进一步的，潜孔锤的推进机结构简单，安装方便方便，采用高压的空压机，压缩空气对活塞进行做工，设备的成本大大降低，同时压缩的空气可以对潜孔锤进行散热，将锤头的热量带走，使钻头的使用寿命大大提高。
附图说明
图1为本发明实例中所述的钻头的结构示意图。
图2为本发明实例中所述的潜孔锤的锤头端面结构示意图。
图3为本发明实例中所述的钻杆的内部结构示意图。
图中：1钻杆，2双螺旋叶片，3子弹头截齿，4潜孔锤，5定位螺钉，6气缸端盖，7气缸螺钉，8气缸端盖螺钉，9通气管肋板，10气缸端盖密封圈，11气缸密封塞，12O型密封圈，13气缸壳体，14钻杆壳体，15气缸进气孔，16O型活塞密封圈，17活塞，18缓冲弹簧，19通气管，20导向杆，21导向套筒，22底端固定柱销，23弹性密封垫圈，24通气孔密封圈，25导气孔，26沉孔螺纹，27出气孔，28球形锤体，29凹槽，30法兰。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
本发明一种可冲击的旋挖钻机钻头，如图1所示，其包括用于连接机体的法兰30，以及设置在法兰30上的钻杆1，设置在钻杆1外侧的双螺旋叶片2，以及从钻杆1头部伸出设置的潜孔锤4；双螺旋叶片2的边缘上设置有若干子弹头截齿3。优选的，弹头截齿3由硬质合金制成。
如图3所示，在潜孔锤4锤头端面间隔设置有球形锤体28和凹槽29，凹槽29内设置有出气孔27。优选的，潜孔锤4锤头端呈锥台设置，锥台顶部也设置有球形锤体28。
具体的，如图1和图3所示，可冲击的旋挖钻机钻头包括法兰30，钻杆1，双螺旋叶片2，子弹头截齿3，在钻杆内部下方有潜孔锤4，上方有推进机构。如图3所示推进机构包括上部的气缸端盖6，其通过定位螺钉5和圆形密封圈连接于钻杆壳体14的侧壁上，通气管肋板9通过气缸端盖6，气缸端盖螺钉8，气缸端盖密封圈10将通气管和气缸连接一起。气缸密封塞11通过气缸密封塞11上的三个O型密封环12，将气缸的顶端密封，避免气缸漏气。气缸壳体13内壁与通气管19共同组成气缸的活塞17的运动通道，压缩气体通过由通气管19通过气缸进气孔15，进入气缸内推动活塞17向下运动。其中活塞17设置成工字型并有三个O型活塞密封圈16，起到密封作用。活塞17通过缓冲弹簧18与导向杆20相连接，导向杆20通过沉孔螺纹26与潜孔锤4相连接。导向杆20外侧设有21导向套筒起到固定导向杆的运动方向。气缸壳体13通过钻杆壳体14内部底端的固定柱销22相连接，避免气缸壳体13在双螺旋叶片2转动时，强度不够而不能够转动或发生断裂的可能。潜孔锤4通过导向杆20连接，使其上部与通气管19相互嵌套，由于潜孔锤4需要纵向的移动所以要紧密连接，分别设有弹性密封圈23和通气孔密封圈24，起到外部和内部的密封作用。在潜孔锤4内部设有导气孔25，起到冷却锤头，把锤头产生的热量带走。如图2所示锤头的俯视图，锤头末端的出气孔27用于排除压缩空气冷却锤头，球形锤体28用于潜孔锤向下冲击岩石，凹槽29用于将锤碎的碎石或者其它旋出孔外的。
使用时，如下所述。
(1)当对于成空对象为土层，砂层，黏土层，软岩层时，不需要潜孔锤4向下冲击时，不向通气管19中通入压缩空气，所以潜孔锤4就不会震动冲击，钻杆1在压力的作用下潜孔锤4会向钻杆内压缩，此时弹簧18会被压缩，活塞17会向上运动。此时钻杆1转动，在钻杆压力的作用下，通过钻杆上子弹头截齿3，双螺旋叶片2，潜孔锤4共同进行钻孔作业，由螺旋叶片2将渣土或者岩石颗粒带出孔外，完成钻孔。
(2)当对于成孔对象为硬质岩层时，可首先向通气管19中通入压缩空气，此时双螺旋叶片2停止旋转，压缩空气通过气缸进气孔15进入气缸内，推动活塞17向下运动，与此同时活塞17通过缓冲弹簧18带动导向杆向下运动推动潜孔锤4向下运动冲击岩石破碎，压缩空气从潜孔锤4的出气孔27排出，起到冷却潜孔锤4的作用。当冲击到一定程度时，开启双螺旋的钻杆1转动，可以边冲击边向下钻，也可以使钻杆1在压力的作用下向下运动而并不冲击，成孔过程中产生的碎石通过双螺旋叶片2带出孔外，完成成孔作业。

Claims (10)

1.一种可冲击的旋挖钻机钻头，其特征在于，包括用于连接机体的法兰(30)，以及设置在法兰(30)上的钻杆(1)，设置在钻杆(1)外侧的双螺旋叶片(2)，以及从钻杆(1)的钻杆壳体(14)头部伸出滑动设置的潜孔锤(4)；双螺旋叶片(2)的边缘上设置有若干子弹头截齿(3)；钻杆壳体(14)内部设置有与潜孔锤(4)连接的推进机构。
2.根据权利要求1所述的一种可冲击的旋挖钻机钻头，其特征在于，所述的推进机构包括活塞(17)，固定在钻杆壳体(14)内壁的气缸壳体(13)，设置在气缸壳体(13)中部的通气管(19)，以及依次连接在活塞(17)输出端的缓冲弹簧(18)和导向杆(20)；
气缸壳体(13)的内壁与通气管(19)共同组成活塞(17)的运动通道；通气管(19)与活塞(17)上端的工作腔室经气缸进气孔(15)连通；导向杆(20)的自由端连接潜孔锤(4)。
3.根据权利要求2所述的一种可冲击的旋挖钻机钻头，其特征在于，潜孔锤(4)锤头端面间隔设置有球形锤体(28)和凹槽(29)，凹槽(29)内设置有出气孔(27)，出气孔(27)通过潜孔锤(4)内设置的导气孔(25)与通气管(19)连通。
4.根据权利要求2所述的一种可冲击的旋挖钻机钻头，其特征在于，气缸壳体(13)的上端通过气缸端盖(6)与钻杆壳体(14)的侧壁连接，下端通过底端固定柱销(22)与钻杆壳体(14)固定；通气管(19)通过通气管肋板(9)与气缸端盖(6)固定。
5.根据权利要求4所述的一种可冲击的旋挖钻机钻头，其特征在于，气缸端盖(6)通过定位螺钉(5)固定于钻杆壳体(14)的侧壁上；气缸端盖(6)通过气缸螺钉(8)与气缸壳体(13)固定；气缸端盖(6)通过气缸端盖螺钉(8)上部与通气管肋板(9)固定，下部设置气缸端盖密封圈(10)和气缸密封塞(11)；气缸密封塞(11)上设置有多个O型密封环(12)，共同对气缸顶端密封。
6.根据权利要求2所述的一种可冲击的旋挖钻机钻头，其特征在于，活塞(17)呈工字型设置，且设置有三个O型活塞密封圈(16)。
7.根据权利要求2所述的一种可冲击的旋挖钻机钻头，其特征在于，导向杆(20)通过沉孔螺纹(26)与潜孔锤(4)相连接；导向杆(20)外侧设有(21)导向套筒用于固定导向杆的运动方向。
8.根据权利要求2所述的一种可冲击的旋挖钻机钻头，其特征在于，潜孔锤(4)上部与通气管(19)相互嵌套；潜孔锤(4)与通气管(19)的外部接触面上设置有弹性密封圈(23)，内部接触面设置有通气孔密封圈(24)。
9.根据权利要求1所述的一种可冲击的旋挖钻机钻头，其特征在于，潜孔锤(4)锤头端呈锥台设置，锥台顶部设置有球形锤体(28)。
10.根据权利要求1所述的一种可冲击的旋挖钻机钻头，其特征在于，弹头截齿(3)由硬质合金制成。
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