CN108104723B - 一种钻具 - Google Patents

Abstract

一种钻具，包括钻具管体、双头螺旋翼、两排上切削体和含若干第二截齿和底座前端切削体,每头螺旋切削翼包括翼片和耐磨层；每排上切削体包括多个第一截齿和筋板；双头螺旋切削翼以放射状布置固定在钻具管体外壁上，其翼片外侧自由端设有耐磨层；上切削体固装于双头螺旋翼的翼片反面，每一排上切削体上的多个第一截齿是通过筋板固定在双头螺旋翼的每一头翼片的起始端部反面上的；前端切削体以径向间隔位于钻具管体的下法兰上，其安装方向是使其第二截齿安装成面向钻具管体的旋转方向，每个第二截齿均是通过底座固定在钻具管体的下法兰外端面上的。本发明具有切削强度高、多层截齿钻掘、切削翼片耐磨和钻掘破岩能力大等特点，有效提高钻掘效率。

Description

一种钻具

技术领域

本发明属于建筑基础施工机械领域，特别涉及一种与长螺旋钻孔机配套的入岩钻具。

背景技术

随着大型桥梁、城际铁路、高速公路、穿山隧道、地下空间开发和城市管廊工程中，钻孔灌注桩在目前的基础建设中占据着主要利用的施工技术和方案。通常，通过采用长螺旋钻孔机进行钻掘、搅拌，与长螺旋钻杆连接的钻头，一般为镶嵌普通合金刀头的平底钻头，由于切削刀体强度低、构造不合理等原因，在风化基岩、胶结较好的砂卵石地层和坚硬冻土地层钻掘时，特别是岩石单轴饱和抗压强度超过35MPa的各类硬岩钻掘时，造成钻孔入岩困难、钻头磨损快和钻进效率低等问题，从而使钻孔成桩后沉降量大，影响施工质量，尤其达不到技术规范，工程费用大幅度增加，因此，现有钻头存在的上述问题，制约了地基施工行业的进一步发展。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有长螺旋钻机中钻具存在的缺点，提供一种切削刀头强度高、多层截齿钻掘、切削翼片耐磨的入岩钻具，有效改善长螺旋钻机钻具的破岩能力，提高钻掘效率，降低作业成本。

为达到以上目的、本发明所采用的解决方案是：

包括具有钻具管体、公接头和下法兰的钻杆、双头螺旋切削翼、两排上切削体和前端切削体,其中：

双头螺旋切削翼包括翼片和耐磨层；

每排上切削体包括多个第一截齿和筋板；

前端切削体包括若干第二截齿和底座；

其中：

所述双头螺旋切削翼通过其翼片以放射状布置固定在所述钻具管体的外壁上；该翼片的外侧自由端设有耐磨层；

所述两排上切削体分别固装于双头螺旋切削翼的翼片反面，每一排上切削体上的多个第一截齿是通过筋板固定在双头螺旋切削翼的每一头翼片的起始端部反面上的；

所述前端切削体以径向间隔位于钻杆的下法兰上，其安装方向是使其第二截齿安装成面向钻杆的旋转方向，所述前端切削体的每个第二截齿均是通过底座固定在钻杆的下法兰外端面上的。

本发明可以是，所述每排上切削体上的各个第一截齿的轴心线均与钻杆轴向中心的夹角为β，β=20-30。

本发明还可以是，所述前端切削体的各个第二截齿的轴心线均与钻杆轴向中心的夹角为α，α=15-25。

本发明还可以是，所述上切削体的第一截齿和前端切削体的第二截齿的刀尖采用钨钴硬质合金制成，硬度为HRC76-82。

附图说明

图1是本发明钻具的立体结构示意图；

图2是图1的主视图；

图3是图2的左视图；

图4是图2中仰视图。

具体实施方式

以下结合附图所述实施例对本发明作进一步的说明。

一种钻具，

包括具有钻具管体10、公接头11和下法兰12的钻杆1、双头螺旋切削翼2、两排上切削体3和前端切削体4,双头螺旋切削翼2包括翼片和耐磨层22；每排上切削体3包括多个第一截齿31和筋板32；前端切削体4包括若干第二截齿41和底座42；其中：

所述双头螺旋切削翼2通过其翼片以放射状布置固定在所述钻具管体10的外壁上；该翼片的外侧自由端设有耐磨层22；提高钻具的耐磨性能，有效延长使用寿命。

所述两排上切削体3分别固装于双头螺旋切削翼2的翼片反面，每一排上切削体3上的多个第一截齿31是通过筋板32固定在双头螺旋切削翼2的每一头翼片21，21’的起始端部211，211’反面上的；所述每排上切削体3上的各个第一截齿31的轴心线均与钻具管体1轴向中心的夹角为β，β=20-30。保证第一截齿具有较大的强度，有利于钻具入岩的穿透性能提高。

所述前端切削体4以径向间隔位于钻杆1的下法兰12上，其安装方向是使其第二截齿41安装成面向钻杆1的旋转方向，所述前端切削体4的每个第二截齿41均是通过底座42固定在钻杆1的下法兰12外端面上的。所述前端切削体4的各个第二截齿41的轴心线均与钻杆1轴向中心的夹角为α，α=15-25。第二截齿围绕下法兰外端面环绕斜向布置，更加有利于钻掘破岩，提高切削效率。

所述上切削体3的第一截齿31和前端切削体4的第二截齿41的刀尖采用钨钴硬质合金制成，其硬质为HRC76-82；具有较高的硬度和韧性，耐磨损和耐冲击。能有效对岩石单轴饱和抗压强度超过40或40MPa以上的各类硬岩进行钻掘和破岩，钻具适应性得到较大改善和提高。

本发明具有切削刀头强度高、切削翼耐磨和多层截齿钻掘等特点，有效改善钻机在风化基岩、胶结较好的砂卵石地层和坚硬冻土地层钻掘时的破岩能力，大幅度提高钻掘效率，大大改善在坚硬地层、砂卵石、软石、卵石和次坚石等地层钻掘施工时的破岩能力，提高钻具的适用性，延长钻具的使用寿命，降低施工作业成本。

在不偏离本发明总体构思的情况下，还可以对本发明做各种变化和改进，但是只要与本发明构成相同或等同的话，同样属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种钻具，包括具有钻具管体（10）、公接头（11）和下法兰（12）的钻杆（1）、双头螺旋切削翼（2）、两排上切削体（3）和前端切削体（4）,其中：

双头螺旋切削翼（2）包括翼片和耐磨层（22）；

每排上切削体（3）包括多个第一截齿（31）和筋板（32）；

前端切削体（4）包括若干第二截齿（41）和底座（42）；

其特征在于：

所述双头螺旋切削翼（2）通过其翼片以放射状布置固定在所述钻具管体（10）的外壁上；该翼片的外侧自由端设有耐磨层（22）；

所述两排上切削体（3）分别固装于双头螺旋切削翼（2）的翼片反面，每一排上切削体（3）上的多个第一截齿（31）是通过筋板（32）固定在双头螺旋切削翼（2）的每一头翼片（21，21’）的起始端部（211，211’）反面上的；

所述前端切削体（4）以径向间隔位于钻杆（1）的下法兰（12）上，其安装方向是使其第二截齿（41）安装成面向钻杆（1）的旋转方向，所述前端切削体（4）的每个第二截齿（41）均是通过底座（42）固定在钻杆（1）的下法兰（12）外端面上的。

2.根据权利要求1所述的钻具，其特征在于所述每排上切削体（3）上的各个第一截齿（31）的轴心线均与钻杆（1）轴向中心的夹角为β，β=20-30。

3.根据权利要求1所述的钻具，其特征在于所述前端切削体（4）的各个第二截齿（41）的轴心线均与钻杆（1）轴向中心的夹角为α，α=15-25。

4.根据权利要求1所述的钻具，其特征在于所述上切削体（3）的第一截齿（31）和前端切削体（4）的第二截齿（41）的刀尖采用钨钴硬质合金制成，其硬质为HRC76-82。