CN106801581A - 土层旋压扩底钻头 - Google Patents

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    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00—Drill bits
    • E21B10/26—Drill bits with leading portion, i.e. drill bits with a pilot cutter; Drill bits for enlarging the borehole, e.g. reamers

Abstract

本发明公开了一种土层旋压扩底钻头，是在旋压钻头的后部设有数节可径向滑移轴段，其中每节可径向滑移轴段的一端中心部位均装配有曲线轴，可径向滑移轴段上对应曲线轴的另一端设有弧形槽，相邻的可径向滑移轴段之间通过曲线轴和弧形槽的啮合进行连接。每节可径向滑移轴段的侧壁上还开设有固定孔，固定孔内设有固定销，与固定孔对应位置处的曲线轴上设置有卡槽，通过固定销和卡槽能够使相邻的可径向滑移轴段进行固定连接，相邻可径向滑移轴段的连接处还装配有挡片。本发明的有益效果：本发明应用土层旋压扩底钻具，可以解决土层中小直径桩、锚扩底钻进困难的问题。

Description

土层旋压扩底钻头
技术领域
本发明涉及一种钻头，特别涉及一种土层旋压扩底钻头。
背景技术
目前，随着基础设施对基础的承载力和稳定性的要求越来越高，桩锚基础工程不仅能解决地基土的强度问题，土的变形量问题，还具有较大的刚度，承载能力，复杂地质环境下的抗荷载能力。因此桩锚基础在工程领域的应用日趋增多。土层扩底技术的应用能够提高桩锚基础材料在单位体积下的承载能力，大幅提高桩锚基础的经济效益。
发明内容
本发明的目的是为了解决在进行桩锚基础施工过程中保证顺利进行孔底的土层扩底而提供的一种土层旋压扩底钻头。
本发明提供的土层旋压扩底钻头是在旋压钻头的后部设有数节可径向滑移轴段，其中每节可径向滑移轴段的一端中心部位均装配有曲线轴，可径向滑移轴段上对应曲线轴的另一端设有弧形槽，相邻的可径向滑移轴段之间通过曲线轴和弧形槽的啮合进行连接。
每节可径向滑移轴段的侧壁上还开设有固定孔，固定孔内设有固定销，与固定孔对应位置处的曲线轴上设置有卡槽，通过固定销和卡槽能够使相邻的可径向滑移轴段进行固定连接，相邻可径向滑移轴段的连接处还装配有挡片。
曲线轴的截面由A、B、C和D四段曲线组成闭合轮廓，弧形槽的截面由E、F、G和H四段圆弧组成闭合轮廓，其中A段曲线与E段圆弧的形状和尺寸相应，B段曲线和F段圆弧的形状尺寸相应。
本发明的工作原理：
当钻进时，扩底部件成闭合状态，如图3所示，曲线轴A端与弧形槽E端重合。当扩底时，钻杆反转，扩底部件受到钻杆反转传递的扭矩，由于扩底部件中曲线轴与弧形槽结构的特点，使得曲线轴与弧形槽之间能够传递力偶，产生相对滑动，如图4所示，曲线轴逐渐向弧形槽F端滑动。直到曲线轴B端与弧形槽F端重合，此时扩底部件成张开状态，如5所示。旋压钻头在力偶的作用下沿土层边缘旋压，土在力的作用下产生塑性流动，实现逐步扩底。当提取钻具时，钻杆正转，扩底部件受到钻杆正转传递的扭矩，使得曲线轴和弧形槽之间通过传递力偶，产生相对滑动，扩底部件逐渐旋回成闭合状态，从而提取钻具。
本发明的有益效果：
本发明应用土层旋压扩底钻具，可以解决土层中小直径桩、锚扩底钻进困难的问题。
附图说明
图1为本发明所述钻头整体结构示意图。
图2为本发明所述单节可径向滑移轴段结构示意图。
图3为本发明所述扩底部件成闭合状态截面示意图。
图4为本发明所述扩底部件张开过程中截面状态示意图。
图5为本发明所述扩底部件进行扩底状态截面示意图。
1、旋压钻头 2、可径向滑移轴段 3、曲线轴 4、弧形槽
5、固定孔 6、固定销 7、卡槽 8、挡片。
具体实施方式
请参阅图1、图2、图3、图4和图5所示：
本发明提供的土层旋压扩底钻头是在旋压钻头1的下部设有数节可径向滑移轴段2，其中每节可径向滑移轴段2的一端中心部位均装配有曲线轴3，可径向滑移轴段2上对应曲线轴3的另一端设有弧形槽4，相邻的可径向滑移轴段2之间通过曲线轴3和弧形槽4的啮合进行连接。
每节可径向滑移轴段2的侧壁上还开设有固定孔5，固定孔5内设有固定销6，与固定孔5对应位置处的曲线轴3上设置有卡槽7，通过固定销6和卡槽7能够使相邻的可径向滑移轴段2进行固定连接，相邻可径向滑移轴段2的连接处还装配有挡片8。
曲线轴3的截面由A、B、C和D四段曲线组成闭合轮廓，弧形槽4的截面由E、F、G和H四段圆弧组成闭合轮廓，其中A段曲线与E段圆弧的形状和尺寸相应，B段曲线和F段圆弧的形状尺寸相应。
本发明的工作原理：
当钻进时，扩底部件成闭合状态，如图3所示，曲线轴3的A端与弧形槽4的E端重合。当扩底时，钻杆反转，扩底部件受到钻杆反转传递的扭矩，由于扩底部件中曲线轴3与弧形槽4结构的特点，使得曲线轴3与弧形槽4之间能够传递力偶，产生相对滑动，如图4所示，曲线轴3逐渐向弧形槽4的F端滑动。直到曲线轴3的B端与弧形槽4的F端重合，此时扩底部件成张开状态，如5所示。旋压钻头1在力偶的作用下沿土层边缘旋压，土在力的作用下产生塑性流动，实现逐步扩底。当提取钻具时，钻杆正转，扩底部件受到钻杆正转传递的扭矩，使得曲线轴3和弧形槽4之间通过传递力偶，产生相对滑动，扩底部件逐渐旋回成闭合状态，从而便捷高效的提取钻具。

Claims (3)

1.一种土层旋压扩底钻头，其特征在于：是在旋压钻头的后部设有数节可径向滑移轴段，其中每节可径向滑移轴段的一端中心部位均装配有曲线轴，可径向滑移轴段上对应曲线轴的另一端设有弧形槽，相邻的可径向滑移轴段之间通过曲线轴和弧形槽的啮合进行连接。
2.根据权利要求1所述的一种土层旋压扩底钻头，其特征在于：所述的每节可径向滑移轴段的侧壁上还开设有固定孔，固定孔内设有固定销，与固定孔对应位置处的曲线轴上设置有卡槽，通过固定销和卡槽能够使相邻的可径向滑移轴段进行固定连接，相邻可径向滑移轴段的连接处还装配有挡片。
3.根据权利要求1所述的一种土层旋压扩底钻头，其特征在于：所述的曲线轴的截面由A、B、C和D四段曲线组成闭合轮廓，弧形槽的截面由E、F、G和H四段圆弧组成闭合轮廓，其中A段曲线与E段圆弧的形状和尺寸相应，B段曲线和F段圆弧的形状尺寸相应。
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