CN110359854A - 一种建筑打桩孔的钻头 - Google Patents
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Abstract
本发明属于打桩领域，尤其涉及一种建筑打桩孔的钻头，它包括外套、螺旋板A、锥形钻头、内套、重块、限位引导块和螺旋板B等，其中外套的外柱面上沿其中心轴线螺旋安装有螺旋板A；本发明对土层进行旋挖过程中若果遇到较硬土层，本发明中的重块会在限位引导块和螺旋板B的相互作用下相对于引导柱往复地快速螺旋上升和竖直快速下落，对内套反复形成撞击，撞击所产生的冲击对较硬土层最终形成实质性破坏；当较硬土层遭到破坏后，本发明继续对土层进行正常旋挖；在整个施工过程中，锥形钻头遇到较硬土层时不需要更换钻头就可以实现对较硬土层的破坏继续对土层进行钻削，其工作效率较高，操作较简单，不需要耗费较多时间进行更换钻头。
Description
技术领域
本发明属于打桩领域，尤其涉及一种建筑打桩孔的钻头。
背景技术
在高层建筑过程中，需要利用旋挖机进行打桩孔并埋设桩基；现有的旋挖机在挖掘桩孔时，如果遇到较硬土层时，需要更换专门的潜孔钻对较硬土层进行旋挖；当较硬的土层被钻透后，又需要再次更换普通的钻头继续进行旋挖；此种方式在更换钻头时所需时间较长，对土层的旋挖效率较低；所以有必要设计一种可以在遇到较硬土层时不需要更换钻头就可以突破较硬土层的钻头。本发明设计一种建筑打桩孔的钻头解决如上问题。
发明内容
为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种建筑打桩孔的钻头，它是采用以下技术方案来实现的。
在本发明的描述中需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”等指示方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或者位置关系，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
一种建筑打桩孔的钻头，其特征在于：它包括外套、螺旋板A、锥形钻头、内套、定位环、弹簧A、重块、限位引导块、弹簧B、引导柱、螺旋板B、摆板A、摆板B、涡卷弹簧、拨板、弹簧C，其中外套的外柱面上沿其中心轴线螺旋安装有螺旋板A；内套旋转且轴向滑动于外套中，内套上安装有对其轴向运动复位的弹簧A；内套的外柱面上安装有定位环，定位环旋转且轴向滑动于外套内壁上的环槽A中；内套上端面的方形滑槽A中竖直滑动有方型重块，重块上下端面之间的贯通圆形活动槽的中心轴线与外套中心轴线重合；重块上安装有对其复位的弹簧C；活动槽内壁上的滑槽B中水平滑动有限位引导块，限位引导块上安装有对其复位的弹簧B；限位引导块一端具有斜面。
引导柱安装在外套内顶部中心处，引导柱的柱面上沿其中心轴线螺旋安装有螺旋板B；螺旋板B的下端安装有与限位引导块斜面端配合的拨板；旋转的螺旋板B通过与越过拨板的限位引导块的相互作用带动重块沿滑槽A竖直向上运动；螺旋板B上具有切口A和切口B，切口A位于螺旋板B的最上端，切口B位于切口A的下方且沿螺旋板B中心轴线向下贯通整个螺旋板B；限位引导块与切口A和切口B配合。
螺旋板B每一圈上的切口B中都相向或相背摆动有摆板A和摆板B；位于同一切口B中的摆板A和摆板B对相应切口B进行关闭和打开；摆板A与摆板B传动连接；对切口B进行关闭的摆板A和摆板B使得相对于引导柱螺旋上升的限位引导块顺利越过相应切口B；摆板A上安装有对其复位的涡卷弹簧；每个切口B中竖直状态的摆板A和摆板B上的相对壁面分别与限位引导块的两个侧面配合，摆板A和摆板B分别与相应切口B中的两个相对内壁配合，保证限位引导块相对于引导柱竖直向下运动过程中，下方切口B中的摆板B对现为引导块相对于引导柱的旋转形成阻挡，摆板B不会在下落的限位引导块的作用下向远离限位引导块的方向摆动，使得下方切口B中的摆板A和摆板B对竖直向下经过该切口B的限位引导块起到引导作用，进而使得限位引导块顺利地竖直通过下方切口B并最终到达螺旋板B的最下端。
内套的下端安装有与之同中心轴线的锥形钻头，锥形钻头的锥面上均匀分布有若干尖端突起。
作为本技术的进一步改进，上述锥形钻头的锥尖处对称安装有两个阻尼块。当锥形钻头遇到较硬的石头或土层时，两个阻尼块与较硬石头或土层相互作用，使得锥形钻头暂时停止旋转，继续旋转的外套通过引导柱和螺旋板B带动拨板相对于限位引导块旋转，拨板作用于限位引导块的斜面，使得限位引导块沿滑槽B进行收缩并逐渐接触对拨板的限制；当限位引导块越过拨板时，在旋转的螺旋板B的作用下，限位引导块带动重块沿螺旋板B的板面螺旋上升。
作为本技术的进一步改进，上述弹簧A嵌套在内套上且位于环槽A中；弹簧A的上端与定位环连接，下端与环槽A内壁连接。弹簧A的作用保证锥形钻头在初始状态下不会相对于外套产生相对运动，使得定位环在初始状态处于滑槽A的顶部，保证本发明开始对土层进行钻削时，外套通过定位环对内套和锥形钻头可以直接快速形成施压，使得锥形钻头对土层快速形成实质性钻削。
作为本技术的进一步改进，上述滑槽B的内壁上对称开设有两个导向槽，限位引导块的侧面上对称安装有两个导向块；两个导向块分别水平滑动于两个导向槽内；弹簧B位于滑槽B中，且弹簧B始终处于压缩状态；弹簧B一端与限位引导块端面连接，另一端与滑槽B的内壁连接。导向槽与导向块的配合保证弹簧B可以始终处于压缩状态；始终处于压缩状态的弹簧B使得外套通过引导柱、螺旋板B、拨板和限位引导块带动重块同步旋转，重块带动和锥形钻头内套同步旋转于较松软的土层中。
作为本技术的进一步改进，上述弹簧C嵌套于安装有螺旋板B的引导柱上，螺旋板B位于弹簧C中；弹簧C一端与外套内顶部连接，另一端与重块上端面接触配合，保证在螺旋板B的引导下，重块与发生相对于引导柱的上升运动，弹簧C在被重块压缩的同时不会对外套与内套的相对旋转形成干涉；弹簧C始终处于压缩状态。
作为本技术的进一步改进，上述切口B的内壁下侧安装有限制相应摆板A和摆板B继续下摆的限位板，限位板在限制摆板A和摆板B继续下摆的同时使得摆板A和摆板B为经过相应切口B的限位引导块提供导轨，保证限位引导块顺利通过相应切口B。限位引导块的两个侧面分别与竖直状态的摆板A和摆板B配合，保证限位引导块从切口A向下快速下落过程中，限位引导块在脱离上方的切口B前，限位引导块的两个侧面的下方已经位于下方的竖直状态的摆板A和摆板B之间，在限位引导块脱离上方切口B后，在下方摆板A和摆板B的引导下继续相对于引导柱竖直向下快速运动，重块最终到达内套滑槽A的底部并对内套底部进行撞击。
作为本技术的进一步改进，上述摆板A所在摆销上旋转有齿轮A，且齿轮A与摆板A固连；摆板B所在摆销上旋转有齿轮D，齿轮D与摆板B固连；齿轮A与安装在切口B内壁上的齿轮B啮合，齿轮B与安装在切口B内壁上的齿轮C啮合；齿轮D与安装在切口B内壁上的齿轮E啮合，齿轮E与安装在切口B内壁上的齿轮F啮合；齿轮A、齿轮B、齿轮C、齿轮D、齿轮E及齿轮F之间的中心连线平行于摆板A所在摆销与摆板B所在摆销的中心连线；齿轮F与齿轮C之间具有间距；齿条A与齿条B平行滑动于切口B的内壁上；齿条A与齿轮C上端啮合，齿条B与齿轮F下端啮合；齿条A与齿条B之间通过连接块连接。
作为本技术的进一步改进，上述齿轮A与齿轮C的传动比大于1，齿轮B与齿轮C的传动比大于1，保证齿条A只与齿轮C啮合而不会因齿条A同时与齿轮A、齿轮B和齿轮C啮合导致齿条A的运动出现卡死现象；齿轮D与齿轮F的传动比大于1，齿轮E与齿轮F的传动比大于1，保证齿条B只与齿轮D啮合而不会因齿条A同时与齿轮D、齿轮E和齿轮F啮合导致齿条B的运动出现卡死现象；齿轮C与齿轮F的传动比等于1，齿轮A与齿轮D的传动比小于1，由于摆板A在螺旋板B上的位置高度小于摆板B在螺旋板B上的位置高度，摆板A和摆板B分别绕相应摆销摆至螺旋板B的板面上对相应切口B形成关闭时所摆动的角度不同，摆板A的摆动角度小于摆板B的摆动角度，所以齿轮C与齿轮F的传动比等于1，齿轮A与齿轮D的传动比小于1能够保证齿条A和齿条B在运动距离相等的情况下，齿轮A通过一系列传动带动齿轮D旋转的角速度得到增大，进而使得摆板B的摆动速度大于摆板A的摆动速度，进而使得摆板A和摆板B分别绕相应摆销摆至螺旋板B的板面上对相应切口B形成关闭时，摆板A的摆动角度小于摆板B的摆动角度；齿条A上安装有梯形导块A，齿条B上安装有梯形导块B；梯形导块A和梯形导块B分别滑动于相应切口B内壁上的梯形导槽A和梯形导槽B中。梯形导块A与梯形导槽A的配合对齿条A的运动发挥定位导向作用，梯形导块B与梯形导槽B的配合对齿条B的运动发挥定位导向作用。
作为本技术的进一步改进，上述摆板A上与其所在摆销旋转配合的摆孔的内壁上周向开有环槽B；涡卷弹簧嵌套在摆板A所在摆销上，且涡卷弹簧位于环槽B中；涡卷弹簧一端与摆销连接，另一端与环槽B的内壁连接。
作为本技术的进一步改进，上述切口A中的两个相对壁面之间的距离小于竖直状态时的摆板A和摆板B上的相对板面之间的距离；切口B中与摆板B配合的壁面与拨板上配合限位引导块的板面共面；拨板的高度大于螺旋板B螺距的二分之一；限位引导块的高度大于螺旋板B螺距的二分之一；限位引导块的高度与摆板A长度之和大于螺旋板B的螺距，限位引导块的高度与摆板B长度之和大于螺旋板B的螺距，限位引导块上两个侧面之间的距离小于切口A中相对两个侧壁之间的距离，保证限位引导块自切口A向下快速下落时，限位引导块始终位于每个切口B中处于竖直状态的摆板A和摆板B之间，便于限位引导块顺利快速下落复位。限位引导块上与螺旋板B配合的面为螺旋面且光滑，限位引导块上的螺旋面的升角与螺旋板B的升角相等，保证限位引导块与螺旋板B的良好配合。
本发明中对摆板B沿着其所在摆销方向的长度的合理设计，以及对限位引导块斜面的合理设计，以保证限位引导块在切口B中下滑时，摆板B通过拨动限位引导块的侧面来使限位引导块跟随摆板B同步旋转。
相对于传统的打桩孔钻头，本发明对土层进行旋挖过程中若果遇到较硬土层，本发明中的重块会在限位引导块和螺旋板B的相互作用下相对于引导柱往复地快速螺旋上升和沿切口A和切口B竖直快速下落，对内套反复形成撞击，撞击所产生的冲击经锥形钻头对较硬土层最终形成实质性破坏，使得较硬土层破裂；当较硬土层遭到破坏后，本发明继续对土层进行正常旋挖；在整个施工过程中，锥形钻头遇到较硬土层时不需要更换钻头就可以实现对较硬土层的破坏继续对土层进行钻削，其工作效率较高，操作较简单，不需要耗费较多时间进行更换钻头；本发明结构简单，具有较好的使用效果。
附图说明
图1是钻头整体及其剖面示意图。
图2是外套及螺旋板A配合及其剖面示意图。
图3是螺旋板A、外套、定位环及内套配合剖面示意图。
图4是外套、锥形钻头、内套及重块配合剖面示意图。
图5是定位环、内套及锥形钻头配合剖面示意图。
图6是重块、限位引导块、拨板、螺旋板B及引导柱配合剖面示意图。
图7是重块及其剖面示意图。
图8是限位引导块、拨板、螺旋板B、摆板A及摆板B配合示意图。
图9是摆板A、摆板B及螺旋板B配合剖面示意图。
图10是齿条A、齿轮A、齿轮B、齿轮C、连接块、齿条B、齿轮F、齿轮E、齿轮D及螺旋板B配合剖面示意图。
图11是摆板A、齿轮A、齿轮B、齿轮C、螺旋板B、摆板B、 齿轮D、齿轮E及齿轮F配合剖面示意图。
图12是螺旋板B及其局部示意图。
图13是齿条A与螺旋板B配合以及齿条B与螺旋板B配合剖面示意图。
中标号名称：1、外套；2、环槽A；3、螺旋板A；4、锥形钻头；5、尖端突起；6、阻尼块；7、内套；8、滑槽A；9、定位环；10、弹簧A；11、重块；12、活动槽；13、滑槽B；14、导向槽；15、限位引导块；16、导向块；17、弹簧B；18、引导柱；19、螺旋板B；20、切口A；21、切口B；22、梯形导槽A；23、梯形导槽B；24、拨板；25、齿条A；26、齿条B；27、连接块；28、限位板；29、齿轮A；30、摆板A；31、环槽B；32、涡卷弹簧；33、齿轮B；34、齿轮C；35、齿轮D；36、摆板B；37、齿轮E；38、齿轮F；39、弹簧C；40、梯形导块A；41、梯形导块B。
具体实施方式
附图均为本发明实施的示意图，以便于理解结构运行原理。具体产品结构及比例尺寸根据使用环境结合常规技术确定即可。
如图1所示，它包括外套1、螺旋板A3、锥形钻头4、内套7、定位环9、弹簧A10、重块11、限位引导块15、弹簧B17、引导柱18、螺旋板B19、摆板A30、摆板B36、涡卷弹簧32、拨板24、弹簧C39，其中如图2所示，外套1的外柱面上沿其中心轴线螺旋安装有螺旋板A3；如图1、3、4所示，内套7旋转且轴向滑动于外套1中，内套7上安装有对其轴向运动复位的弹簧A10；如图2、3、5所示，内套7的外柱面上安装有定位环9，定位环9旋转且轴向滑动于外套1内壁上的环槽A2中；如图4、5所示，内套7上端面的方形滑槽A8中竖直滑动有方型重块11；如图4、7所示，重块11上下端面之间的贯通圆形活动槽12的中心轴线与外套1中心轴线重合；如图4、5所示，重块11上安装有对其复位的弹簧C39；如图6、7所示，活动槽12内壁上的滑槽B13中水平滑动有限位引导块15，限位引导块15上安装有对其复位的弹簧B17；限位引导块15一端具有斜面。
如图1、4所示，引导柱18安装在外套1内顶部中心处，引导柱18的柱面上沿其中心轴线螺旋安装有螺旋板B19；如图8、12所示，螺旋板B19的下端安装有与限位引导块15斜面端配合的拨板24；旋转的螺旋板B19通过与越过拨板24的限位引导块15的相互作用带动重块11沿滑槽A8竖直向上运动；如图12所示，螺旋板B19上具有切口A20和切口B21，切口A20位于螺旋板B19的最上端，切口B21位于切口A20的下方且沿螺旋板B19中心轴线向下贯通整个螺旋板B19；如图8所示，限位引导块15与切口A20和切口B21配合。
如图9所示，螺旋板B19每一圈上的切口B21中都相向或相背摆动有摆板A30和摆板B36；位于同一切口B21中的摆板A30和摆板B36对相应切口B21进行关闭和打开；如图9、10、11所示，摆板A30与摆板B36传动连接；对切口B21进行关闭的摆板A30和摆板B36使得相对于引导柱18螺旋上升的限位引导块15顺利越过相应切口B21；如图9、11所示，摆板A30上安装有对其复位的涡卷弹簧32；如图8所示，每个切口B21中竖直状态的摆板A30和摆板B36上的相对壁面分别与限位引导块15的两个侧面配合，摆板A30和摆板B36分别与相应切口B21中的两个相对内壁配合，保证限位引导块15相对于引导柱18竖直向下运动过程中，下方切口B21中的摆板B36对现为引导块相对于引导柱18的旋转形成阻挡，摆板B36不会在下落的限位引导块15的作用下向远离限位引导块15的方向摆动，使得下方切口B21中的摆板A30和摆板B36对竖直向下经过该切口B21的限位引导块15起到引导作用，进而使得限位引导块15顺利地竖直通过下方切口B21并最终到达螺旋板B19的最下端。
如图1、4所示，内套7的下端安装有与之同中心轴线的锥形钻头4，锥形钻头4的锥面上均匀分布有若干尖端突起5。
如图5所示，上述锥形钻头4的锥尖处对称安装有两个阻尼块6。当锥形钻头4遇到较硬的石头或土层时，两个阻尼块6与较硬石头或土层相互作用，使得锥形钻头4暂时停止旋转，继续旋转的外套1通过引导柱18和螺旋板B19带动拨板24相对于限位引导块15旋转，拨板24作用于限位引导块15的斜面，使得限位引导块15沿滑槽B13进行收缩并逐渐接触对拨板24的限制；当限位引导块15越过拨板24时，在旋转的螺旋板B19的作用下，限位引导块15带动重块11沿螺旋板B19的板面螺旋上升。
如图2、3所示，上述弹簧A10嵌套在内套7上且位于环槽A2中；弹簧A10的上端与定位环9连接，下端与环槽A2内壁连接。弹簧A10的作用保证锥形钻头4在初始状态下不会相对于外套1产生相对运动，使得定位环9在初始状态处于滑槽A8的顶部，保证本发明开始对土层进行钻削时，外套1通过定位环9对内套7和锥形钻头4可以直接快速形成施压，使得锥形钻头4对土层快速形成实质性钻削。
如图7所示，上述滑槽B13的内壁上对称开设有两个导向槽14；如图6、8所示，限位引导块15的侧面上对称安装有两个导向块16；两个导向块16分别水平滑动于两个导向槽14内；弹簧B17位于滑槽B13中，且弹簧B17始终处于压缩状态；弹簧B17一端与限位引导块15端面连接，另一端与滑槽B13的内壁连接。导向槽14与导向块16的配合保证弹簧B17可以始终处于压缩状态；始终处于压缩状态的弹簧B17使得外套1通过引导柱18、螺旋板B19、拨板24和限位引导块15带动重块11同步旋转，重块11带动和锥形钻头4内套7同步旋转于较松软的土层中。
如图1、3、4所示，上述弹簧C39嵌套于安装有螺旋板B19的引导柱18上，螺旋板B19位于弹簧C39中；弹簧C39一端与外套1内顶部连接，另一端与重块11上端面接触配合，保证在螺旋板B19的引导下，重块11与发生相对于引导柱18的上升运动，弹簧C39在被重块11压缩的同时不会对外套1与内套7的相对旋转形成干涉；弹簧C39始终处于压缩状态。
如图9、10、11所示，上述切口B21的内壁下侧安装有限制相应摆板A30和摆板B36继续下摆的限位板28，限位板28在限制摆板A30和摆板B36继续下摆的同时使得摆板A30和摆板B36为经过相应切口B21的限位引导块15提供导轨，保证限位引导块15顺利通过相应切口B21。限位引导块15的两个侧面分别与竖直状态的摆板A30和摆板B36配合，保证限位引导块15从切口A20向下快速下落过程中，限位引导块15在脱离上方的切口B21前，限位引导块15的两个侧面的下方已经位于下方的竖直状态的摆板A30和摆板B36之间，在限位引导块15脱离上方切口B21后，在下方摆板A30和摆板B36的引导下继续相对于引导柱18竖直向下快速运动，重块11最终到达内套7滑槽A8的底部并对内套7底部进行撞击。
如图11所示，上述摆板A30所在摆销上旋转有齿轮A29，且齿轮A29与摆板A30固连；摆板B36所在摆销上旋转有齿轮D35，齿轮D35与摆板B36固连；如图10、11所示，齿轮A29与安装在切口B21内壁上的齿轮B33啮合，齿轮B33与安装在切口B21内壁上的齿轮C34啮合；齿轮D35与安装在切口B21内壁上的齿轮E37啮合，齿轮E37与安装在切口B21内壁上的齿轮F38啮合；齿轮A29、齿轮B33、齿轮C34、齿轮D35、齿轮E37及齿轮F38之间的中心连线平行于摆板A30所在摆销与摆板B36所在摆销的中心连线；齿轮F38与齿轮C34之间具有间距；齿条A25与齿条B26平行滑动于切口B21的内壁上；齿条A25与齿轮C34上端啮合，齿条B26与齿轮F38下端啮合；齿条A25与齿条B26之间通过连接块27连接。
如图10、11所示，上述齿轮A29与齿轮C34的传动比大于1，齿轮B33与齿轮C34的传动比大于1，保证齿条A25只与齿轮C34啮合而不会因齿条A25同时与齿轮A29、齿轮B33和齿轮C34啮合导致齿条A25的运动出现卡死现象；齿轮D35与齿轮F38的传动比大于1，齿轮E37与齿轮F38的传动比大于1，保证齿条B26只与齿轮D35啮合而不会因齿条A25同时与齿轮D35、齿轮E37和齿轮F38啮合导致齿条B26的运动出现卡死现象；齿轮C34与齿轮F38的传动比等于1，齿轮A29与齿轮D35的传动比小于1，由于摆板A30在螺旋板B19上的位置高度小于摆板B36在螺旋板B19上的位置高度，摆板A30和摆板B36分别绕相应摆销摆至螺旋板B19的板面上对相应切口B21形成关闭时所摆动的角度不同，摆板A30的摆动角度小于摆板B36的摆动角度，所以齿轮C34与齿轮F38的传动比等于1，齿轮A29与齿轮D35的传动比小于1能够保证齿条A25和齿条B26在运动距离相等的情况下，齿轮A29通过一系列传动带动齿轮D35旋转的角速度得到增大，进而使得摆板B36的摆动速度大于摆板A30的摆动速度，进而使得摆板A30和摆板B36分别绕相应摆销摆至螺旋板B19的板面上对相应切口B21形成关闭时，摆板A30的摆动角度小于摆板B36的摆动角度；如图13所示，齿条A25上安装有梯形导块A40，齿条B26上安装有梯形导块B41；如图12、13所示，梯形导块A40和梯形导块B41分别滑动于相应切口B21内壁上的梯形导槽A22和梯形导槽B23中。梯形导块A40与梯形导槽A22的配合对齿条A25的运动发挥定位导向作用，梯形导块B41与梯形导槽B23的配合对齿条B26的运动发挥定位导向作用。
如图9、11所示，上述摆板A30上与其所在摆销旋转配合的摆孔的内壁上周向开有环槽B31；涡卷弹簧32嵌套在摆板A30所在摆销上，且涡卷弹簧32位于环槽B31中；涡卷弹簧32一端与摆销连接，另一端与环槽B31的内壁连接。
如图8、12所示，上述切口A20中的两个相对壁面之间的距离小于竖直状态时的摆板A30和摆板B36上的相对板面之间的距离；切口B21中与摆板B36配合的壁面与拨板24上配合限位引导块15的板面共面；拨板24的高度大于螺旋板B19螺距的二分之一；限位引导块15的高度大于螺旋板B19螺距的二分之一；限位引导块15的高度与摆板A30长度之和大于螺旋板B19的螺距，限位引导块15的高度与摆板B36长度之和大于螺旋板B19的螺距，限位引导块15上两个侧面之间的距离小于切口A20中相对两个侧壁之间的距离，保证限位引导块15自切口A20向下快速下落时，限位引导块15始终位于每个切口B21中处于竖直状态的摆板A30和摆板B36之间，便于限位引导块15顺利快速下落复位。限位引导块15上与螺旋板B19配合的面为螺旋面且光滑，限位引导块15上的螺旋面的升角与螺旋板B19的升角相等，保证限位引导块15与螺旋板B19的良好配合。
本发明中尖端突起5有利于钻头突破土层。
本发明安装在旋挖机用于打桩孔的旋转轴上，旋挖机上用于打桩孔的旋转轴驱动外套1旋转。
本发明中尖端突起5与阻尼块6均采用高强度材料制成，保证其不容易被磨损损坏并经久耐用。
本发明的工作流程：在初始状态，定位环9位于环槽A2的顶部，弹簧B17和弹簧C39均处于压缩状态；重块11位于滑槽A8的底部，两个导向块16分别位于两个导向槽14的极限位置；限位引导块15的斜面端位于重块11上的活动槽12内；螺旋板B19的下端位于活动槽12内，拨板24与限位引导块15的端斜面接触，摆板A30和摆板B36处于竖直状态。
当使用本发明对旋挖桩孔时，旋挖机的旋转轴向外套1施压，使得外套1通过定位环9带动内套7和锥形钻头4压向地面；同时旋挖机上用于打桩孔的旋转轴驱动外套1旋转，外套1带动螺旋板A3和引导柱18同步旋转，引导柱18带动安装于其上的所有部件同步旋转，拨板24作用于限位引导块15的斜面；如果旋挖的土层较松软，拨板24会通过限位引导块15带动重块11同步旋转；重块11带动内套7同步旋转，内套7带动锥形钻头4同步旋转，钻头带动若干尖端突起5和两个阻尼块6同步旋转，若干尖端突起5对土层进行旋钻；本发明随着锥形钻头4对土层的持续旋钻，在旋挖机施压作用下持续地向地下运动；随外套1同步旋转的螺旋板A3对锥形钻头4上的若干尖端突起5旋钻出的土壤向上输送。
当持续向下运动的锥形钻头4遇到较硬的土层或石块时，由于锥形钻头4锥尖处的两个阻尼块6的存在，两个阻尼块6与较硬土层或石块相互作用，锥形钻头4的旋转被暂时阻止，锥形钻头4停止旋转，内套7停止旋转，重块11停止旋转，限位引导块15停止旋转；停转的锥形钻头4不在对土层进行旋钻，此时旋挖机的旋转轴依然带动外套1持续旋转；外套1带动螺旋板A3和引导柱18持续旋转；螺旋板A3继续对桩孔下方的土壤向上向外输送清理；引导柱18带动螺旋板B19和拨板24继续旋转，拨板24作用于限位引导块15上的斜面，使得限位引导块15沿重块11内壁上的滑槽B13收缩运动并快速解除对拨板24的限制，弹簧B17被进一步压缩并储能；当限位引导块15越过拨板24时，在弹簧B17的复位作用下，限位引导块15瞬间复位并进入螺旋板的螺旋间隙之间；随着螺旋板B19的旋转，螺旋板B19带动限位引导块15沿螺旋板B19的螺旋板面相对于引导柱18螺旋上升运动；重块11在限位引导块15的带动下沿内套7的滑槽A8竖直向上运动，弹簧C39被进一步压缩并储能。
在限位引导块15沿螺旋板B19的螺旋板面螺旋上升过程中，当限位引导块15遇到切口B21中的竖直状态的摆板A30时，限位引导块15推动摆板A30，使得摆板A30绕摆销向切口B21中摆动并解除对限位引导块15的阻挡；摆板A30带动相应切口B21中的齿轮A29同步旋转，齿轮A29带动相应的齿轮B33旋转，齿轮B33带动相应的齿轮C34旋转，齿轮C34带动齿条A25向摆板B36的方向运动；齿条A25通过连接块27带动齿条B26同步运动；齿条B26带动齿轮F38旋转，齿轮F38带动齿轮E37旋转，齿轮E37带动齿轮D35旋转，齿轮D35的旋转阀方向与齿轮A29的旋转方向相反；齿轮D35带动摆板B36向相应切口B21中摆动，摆板B36与摆板A30相向摆动，涡卷弹簧32压缩并储能；当摆板A30和摆板B36摆至切口B21中时，限位板28阻止摆板A30和摆板B36继续向下摆动，此时摆板A30和摆板B36对切口B21完全关闭并为限位引导块15经过此切口B21提供导轨；限位引导块15快速通过摆板A30和摆板B36并越过此切口B21继续沿螺旋板B19的螺旋板面螺旋上升；当限位引导块15完全脱离摆板B36时，在涡卷弹簧32的复位作用下，摆板A30快速回摆至竖直状态，摆板A30经过齿轮A29、齿轮B33、齿轮C34、齿条A25，连接块27、齿条B26、齿轮F38、齿轮E37和齿轮D35带动摆板B36快速回摆至竖直状态；限位引导块15如上所述在螺旋上升过程中一次快速通过每一个切口B21并最终到达切口A20处，此时弹簧C39的压缩量达到最大，重块11沿滑槽A8向上运动至极限位置。
当限位引导块15完全进入切口A20中时，在弹簧C39的复位作用下，限位引导块15沿切口A20相对于引导柱18竖直向下快速运动；在限位引导块15完全脱离切口A20前，限位引导块15的下端部分已经进入下方切口B21中的摆板A30和摆板B36中，在摆板A30和摆板B36的继续引导下，摆板B36对限位引导块15的侧面进行拨动，限位引导块15继续沿切口B21相对于引导柱18竖直向下快速运动；在摆板B36拨动限位引导块15的侧面过程中，由于切口B的侧面遮挡了摆板B36向远离切口B中心的运动，所以摆板B36能实现拨动限位引导块15的侧面；在限位引导块15相对于引导柱18竖直向下运动过程中，持续旋转的螺旋板B19通过切口A20或下方切口B21中的摆板B36带动限位引导块15对螺旋板B19同步旋转，限位引导块15带动重块11同步旋转，重块11带动内套7同步旋转，内套7带动锥形钻头4同步旋转，锥形钻头4带动两个阻尼块6克服较硬土层对锥形钻头4的阻碍而与发生相对于土层的旋转，锥形钻头4重新开始对较硬土层进行旋钻；但是，再次旋转的锥形钻头4只是相对于较硬土层旋转而不能对较硬土层形成实质性的钻削。
当限位引导块15自上而下地依次经过若干切口B21并最终快速到达螺旋板B19的最下端时，限位引导块15上的斜面重新与拨板24接触，重块11快速与内套7滑槽A8底部撞击，重块11与内套7的相互撞击，使得锥形钻头4带动两个阻尼块6对较硬土层形成快速冲击并对较硬土层破坏，从而导致较硬土层的破裂；破裂的较硬土层对锥形钻头4不能形成阻碍，此时持续旋转的引导柱18通过拨板24和限位引导块15继续带动重块11同步旋转，重块11继续带动内套7同步旋转，内套7继续带动锥形钻头4同步旋转并对破裂的较硬土层进行钻削。
如果在重块11第一次快速落至内套7滑槽A8底部时，所产生的冲击不足以对较硬土层形成实质性的破坏，那么在旋挖机的施压下，较硬土层再次对锥形钻头4形成阻碍，锥形钻头4再次暂时停止旋转，外套1在旋挖机旋转轴的带动下继续旋转；外套1通过引导柱18带动安装于引导柱18上的所有部件继续同步旋转；拨板24对限位引导块15再次进行拨动，使得限位引导块15沿滑槽B13收缩运动，弹簧B17再次被进一步压缩并储能；此后的操作运行流程如上所述，此处不再赘述。直至较硬土层在重块11与内套7的若干次撞击下发生破裂；破裂的较硬土层对锥形钻头4不能形成阻碍，此时持续旋转的引导柱18通过拨板24和限位引导块15继续带动重块11同步旋转，重块11继续带动内套7同步旋转，内套7继续带动锥形钻头4同步旋转并对破裂的较硬土层进行钻削。
本发明利用重块11对内套7的冲击对一定程度范围内的较硬土层进行实质性破坏，比传统的潜孔钻旋挖桩孔的效果好。
综上所述，本发明的有益效果：本发明对土层进行旋挖过程中若果遇到较硬土层，本发明中的重块11会在限位引导块15和螺旋板B19的相互作用下相对于引导柱18往复地快速螺旋上升和沿切口A20和切口B21竖直快速下落，对内套7反复形成撞击，撞击所产生的冲击经锥形钻头4对较硬土层最终形成实质性破坏，使得较硬土层破裂；当较硬土层遭到破坏后，本发明继续对土层进行正常旋挖；在整个施工过程中，锥形钻头4遇到较硬土层时不需要更换钻头就可以实现对较硬土层的破坏继续对土层进行钻削，其工作效率较高，操作较简单，不需要耗费较多时间进行更换钻头。
Claims (10)
1.一种建筑打桩孔的钻头，其特征在于：它包括外套、螺旋板A、锥形钻头、内套、定位环、弹簧A、重块、限位引导块、弹簧B、引导柱、螺旋板B、切口A、切口B、摆板A、摆板B、涡卷弹簧、拨板、弹簧C，其中外套的外柱面上沿其中心轴线螺旋安装有螺旋板A；内套旋转且轴向滑动于外套中，内套上安装有对其轴向运动复位的弹簧A；内套的外柱面上安装有定位环，定位环旋转且轴向滑动于外套内壁上的环槽A中；内套上端面的方形滑槽A中竖直滑动有方型重块，方型重块上下端面之间的贯通圆形活动槽的中心轴线与外套中心轴线重合；重块上安装有对其复位的弹簧C；活动槽内壁上的滑槽B中水平滑动有限位引导块，限位引导块上安装有对其复位的弹簧B；限位引导块一端具有斜面；
引导柱安装在外套内顶部中心处，引导柱的柱面上沿其中心轴线螺旋安装有螺旋板B；螺旋板B的下端安装有与限位引导块斜面端配合的拨板；旋转的螺旋板B通过与越过拨板的限位引导块的相互作用带动重块沿滑槽A竖直向上运动；螺旋板B上具有切口A和切口B，切口A位于螺旋板B的最上端，切口B位于切口A的正下方且沿螺旋板B中心轴线向下贯通整个螺旋板B；限位引导块与切口A和切口B配合；
螺旋板B每一圈上的切口B中都相向或相背摆动有摆板A和摆板B；位于同一切口B中的摆板A和摆板B对相应切口B进行关闭和打开；摆板A与摆板B传动连接；对切口B进行关闭的摆板A和摆板B使得相对于引导柱螺旋上升的限位引导块顺利越过相应切口B；摆板A上安装有对其复位的涡卷弹簧；每个切口B中竖直状态的摆板A和摆板B上的相对壁面分别与限位引导块的两个侧面配合，摆板A和摆板B分别与相应切口B中的两个相对内壁配合；
内套的下端安装有与之同中心轴线的锥形钻头，锥形钻头的锥面上均匀分布有若干尖端突起。
2.根据权利要求1所述的一种建筑打桩孔的钻头，其特征在于：上述锥形钻头的锥尖处对称安装有两个阻尼块。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的一种建筑打桩孔的钻头，其特征在于：上述弹簧A嵌套在内套上且位于环槽A中；弹簧A的上端与定位环连接，下端与环槽A内壁连接。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的一种建筑打桩孔的钻头，其特征在于：上述滑槽B的内壁上对称开设有两个导向槽，限位引导块的侧面上对称安装有两个导向块；两个导向块分别水平滑动于两个导向槽内；弹簧B位于滑槽B中，且弹簧B始终处于压缩状态；弹簧B一端与限位引导块端面连接，另一端与滑槽B的内壁连接。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的一种建筑打桩孔的钻头，其特征在于：上述弹簧C嵌套于安装有螺旋板B的引导柱上，螺旋板B位于弹簧C中；弹簧C一端与外套内顶部连接，另一端与重块上端面接触配合；弹簧C始终处于压缩状态。
6.根据权利要求1或权利要求2所述的一种建筑打桩孔的钻头，其特征在于：上述切口B的内壁下侧安装有限制相应摆板A和摆板B继续下摆的限位板；限位引导块的两个侧面分别与竖直状态的摆板A和摆板B配合。
7.根据权利要求1或权利要求2所述的一种建筑打桩孔的钻头，其特征在于：上述摆板A所在摆销上旋转有齿轮A，且齿轮A与摆板A固连；摆板B所在摆销上旋转有齿轮D，齿轮D与摆板B固连；齿轮A与安装在切口B内壁上的齿轮B啮合，齿轮B与安装在切口B内壁上的齿轮C啮合；齿轮D与安装在切口B内壁上的齿轮E啮合，齿轮E与安装在切口B内壁上的齿轮F啮合；齿轮A、齿轮B、齿轮C、齿轮D、齿轮E及齿轮F之间的中心连线平行于摆板A所在摆销与摆板B所在摆销的中心连线；齿轮F与齿轮C之间具有间距；齿条A与齿条B平行滑动于切口B的内壁上；齿条A与齿轮C上端啮合，齿条B与齿轮F下端啮合；齿条A与齿条B之间通过连接块连接。
8.根据权利要求7所述的一种建筑打桩孔的钻头，其特征在于：上述齿轮A与齿轮C的传动比大于1，齿轮B与齿轮C的传动比大于1；齿轮D与齿轮F的传动比大于1，齿轮E与齿轮F的传动比大于1；齿轮C与齿轮F的传动比等于1；齿轮A与齿轮D的传动比小于1；齿条A上安装有梯形导块A，齿条B上安装有梯形导块B；梯形导块A和梯形导块B分别滑动于相应切口B内壁上的梯形导槽A和梯形导槽B中。
9.根据权利要求1或权利要求2所述的一种建筑打桩孔的钻头，其特征在于：上述摆板A上与其所在摆销旋转配合的摆孔的内壁上周向开有环槽B；涡卷弹簧嵌套在摆板A所在摆销上，且涡卷弹簧位于环槽B中；涡卷弹簧一端与摆销连接，另一端与环槽B的内壁连接。
10.根据权利要求1或权利要求2所述的一种建筑打桩孔的钻头，其特征在于：上述切口A中的两个相对壁面之间的距离小于竖直状态时的摆板A和摆板B上的相对板面之间的距离；切口B中与摆板B配合的壁面与拨板上配合限位引导块的板面共面；拨板的高度大于螺旋板B螺距的二分之一；限位引导块的高度大于螺旋板B螺距的二分之一；限位引导块的高度与摆板A长度之和大于螺旋板B的螺距，限位引导块的高度与摆板B长度之和大于螺旋板B的螺距；限位引导块上两个侧面之间的距离小于切口A中相对两个侧壁之间的距离；限位引导块上与螺旋板B配合的面为螺旋面且光滑，限位引导块上的螺旋面的升角与螺旋板B的升角相等。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20191022 |
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| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |