CN112267839A - 一种旋挖钻机用钻头 - Google Patents

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吴宁林
仰宗录
谢义
李冬
王曦
李云飞
李宣
杨航
陈强
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Abstract

本发明公开了一种旋挖钻机用钻头，包括钻筒，所述钻筒上端设有连接部，下端设有削切部，所述钻筒包括钻筒本体和开合筒皮，所述钻筒本体沿其侧壁纵向开设一槽口，所述槽口的开口端位于钻筒本体底端面，所述开合筒皮设于所述槽口处，所述开合筒皮顶部通过第一铰链与钻筒本体转动连接；所述削切部具有位置相对设置的第一连接端和第二连接端，所述第一连接端通过第二铰链与开合筒皮底部转动连接。本发明结构新颖，开合筒皮与削切部构成偏心L形结构，当门型框与钩子脱离时开合筒皮受重力作用自动与钻筒本体实现分离，从而使泥渣自动掉落。

Description

一种旋挖钻机用钻头
技术领域
本发明涉及钻孔桩施工用钻头领域，具体是一种旋挖钻机用钻头。
背景技术
随着科学技术的发展，桩基础因承载力大，结构稳定，被广泛应用在地铁建设、车站、机场及房屋建筑等领域，在使用旋挖钻机钻孔的过程中，钻头内会堆积泥渣，需要及时清理以保证钻头的持续工作能力。
目前常用的排渣方法是：正向、反向快速转动钻杆，带动钻头，利用离心力将渣土甩出；采用快速收放主缆绳，将钻头内渣土抖出。但快速转动钻杆会产生巨大噪音，且对于粘性土层，渣土很难甩出来，效率低下；长期抖动主缆绳，会加速缆绳老化。
发明内容
本发明的目的在于提供一种旋挖钻机用钻头，既不用借助缆绳排渣，又可以有效避免施工产生的噪声污染，提升工作效率。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种旋挖钻机用钻头，包括钻筒，所述钻筒上端设有连接部，下端设有削切部，所述钻筒包括钻筒本体和开合筒皮，所述钻筒本体沿其侧壁纵向开设一槽口，所述槽口的开口端位于钻筒本体底端面，所述开合筒皮设于所述槽口处，且，所述开合筒皮顶部与钻筒本体转动连接；所述削切部具有位置相对设置的第一连接端和第二连接端，所述第一连接端与开合筒皮底部转动连接。
作为本发明进一步的方案：所述开合筒皮顶部通过第一铰链与钻筒本体枢接；所述第一连接端通过第二铰链与开合筒皮底部枢接。
作为本发明进一步的方案：所述钻筒本体内部轴向贯穿有压杆，所述压杆顶部与连接部固接，所述压杆底部设有勾取件，所述勾取件与第二连接端卡接；于所述钻筒本体内部的压杆上设有用于限制压杆上下位移的第一限位块；于所述压杆顶部外周套设有套环，所述套环与连接部固定连接；于所述套环与第一限位块之间的压杆上套设有压紧弹簧。
作为本发明进一步的方案：所述削切部包括上底盘、设于上底盘正下方的削切盘以及贯穿上底盘和削切盘中心的定心管所述上底盘与定心管固定连接，所述削切盘绕定心管转动；所述上底盘和削切盘均具有对称设置的缺口；所述削切盘下端面固设有齿盘，所述齿盘包括齿盘座以及设于齿盘座上的截齿；所述第二铰链连接在第一连接端处的上底盘上。
作为本发明进一步的方案：所述齿盘包括关于定心管径向对称设置的第一齿盘和第二齿盘，以及固设于上底盘下端面中心处的第三齿盘；其中，所述第一齿盘上设有朝向一致的第一截齿，所述第二齿盘上设有朝向一致的第二截齿，所述第三齿盘上设有两个朝向不同的第三截齿，所述第一截齿、第二截齿、第三截齿的朝向均不同；所述第三齿盘的位置低于比第一齿盘和第二齿盘。
作为本发明进一步的方案：所述勾取件包括关节铰链和钩子，所述关节铰链转动连接于压杆底端、所述钩子转动连接于关节铰链底端；所述第二连接端处的上底盘上端面设有门型框，所述门型框与钩子尖端卡接。
作为本发明进一步的方案：所述门型框两侧的上底盘上端面边缘各设有一个扭转块；所述钻筒本体底端开设卡接缺口，所述卡接缺口上包覆有护边条，所述护边条具有容纳所述扭转块的外形轮廓。
作为本发明进一步的方案：所述钻筒本体槽口两侧的内壁上设有两个第二限位块，所述开合筒皮两侧的外壁上设有第三限位块，所述第二限位块和第三限位块相互交错咬合设置。
作为本发明进一步的方案：所述连接部包括与钻筒本体顶端固定连接的上盘，所述上盘上端面固设有方头，所述方头内部开设有方形开口。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构新颖，开合筒皮与削切部构成偏心L形结构，当门型框与钩子脱离时开合筒皮受重力作用自动与钻筒本体实现分离，从而使泥渣自动掉落，针对不同土层实现快速排渣，适用范围广；本发明可与原钻机连接适配，节约成本，提高经济效益；钻筒本体和开合筒皮连接处交错咬合的第二限位块、第三限位块可精确限位并减少施工时两者之间的碰撞和摩擦。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的爆炸图；
图3为本发明中削切部结构示意图；
图4为本发明中连接部结构示意图；
图中：1-钻筒、11-钻筒本体、111-卡接缺口、112-第二限位块、12-开合筒皮、121-第三限位块、113-护边条、
2-连接部、21-上盘、22-方头、221-方形开口、23-加强筋板、24-L型抱箍、
3-削切部、31-第一连接端、32-第二连接端、33-上底盘、34-削切盘、35-齿盘、351-第一齿盘、352-第二齿盘、353-第三齿盘、36-定心管、37-扭转块、38-门型框、
4-第一铰链、
5-第二铰链、
6-压杆、61-勾取件、611-关节铰链、6111-第一关节单元、6112-第二关节单元、612-钩子、62-压紧弹簧、63-第一限位块、64-套环。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明实施例中，一种旋挖钻机用钻头，包括钻筒1，所述钻筒1上端设有连接部2，下端设有削切部3，所述钻筒1包括钻筒本体11和开合筒皮12，所述钻筒本体11沿其侧壁纵向开设一槽口，所述槽口呈倒U形，其开口端位于钻筒本体11底端，所述开合筒皮12设于所述槽口处，所述开合筒皮12顶部通过第一铰链4与钻筒本体11活动连接；所述削切部3具有位置相对设置的第一连接端31和第二连接端32，其第一连接端31通过第二铰链5活动连接于开合筒皮12的底部；所述第二铰链5与第一铰链4平行设置。所述钻筒本体11沿其内侧壁轴向贯穿有压杆6，所述压杆6顶部与连接部2固接，所述压杆6底部设有勾取件61，所述勾取件61与第二连接端32卡接。特别需要说明的是，所述第一铰链4、第二铰链5以及勾取件61均在同一个平面上转动。所述钻筒本体11槽口两侧的内壁上设有两个第二限位块112，所述开合筒皮12两侧的外壁上设有第三限位块121，所述第二限位块112和第三限位块121相互交错咬合设置，有助于钻筒本体11与开合筒皮12之间的精确对准，减少两者间的碰撞和摩擦。
进一步的，所述压杆6顶部外周设有套环64，所述套环64的一侧与连接部2固定连接，所述套环64有助于防止压杆6上下移动时不发生横向偏移。压杆6中部设有用于防止压杆6过多地向上位移的第一限位块63，所述第一限位块63抵接于连接部2的底端；第一限位块63有助于防止压紧弹簧62回弹时，压杆6受到向上的力度过大而被弹出。所述第一限位块63和套环64之间的压杆6外周套设有压紧弹簧62，所述压紧弹簧62有助于压杆6被下压后的快速复位。所述压杆6底端连接有勾取件61，所述勾取件61包括关节铰链611和钩子612，所述关节铰链611包括第一关节单元6111和第二关节单元6112，其中，第一关节单元6111转动连接在压杆6的底端，第二关节单元6112转动连接在第一关节单元6111的底端，钩子612转动连接在第二关节单元6112底端。
进一步地，所述削切部3包括上底盘33、设于上底盘33正下方的削切盘34以及贯穿上底盘33和削切盘34中心的定心管36；所述上底盘33和削切盘34均具有对称的缺口，呈蝴蝶结状；其中，所述上底盘33被第二铰链5限制了其平面转动，所述削切盘34与定心管36转动连接，所述削切盘34可转动至与上底盘33的缺口闭合；所述削切盘34下端面固设有齿盘35，所述齿盘35包括齿盘座以及设于齿盘座上的截齿；所述第二铰链5连接在第一连接端31处的上底盘33上。所述第二连接端32处的上底盘33上端面设有门型框38，所述门型框38与钩子612尖端卡接。所述门型框38两侧的上底盘(33)上端面边缘各设有一个扭转块37；所述钻筒本体11底端开设卡接缺口111，卡接缺口111上包覆有护边条113，所述护边条113具有容纳所述扭转块37的外形轮廓。当旋挖钻机钻孔时，所述门型框38与钩子612尖端卡接状态，扭转块37与护边条113也处于卡接状态，削切盘34处于转动状态，扭转块37与卡接缺口111的匹配卡接可以辅助限制上底盘33沿水平方向转动，从而防止钩子612因晃动从门型框38上脱落。排渣时，门型框38脱离钩子612尖端，削切部3作为配重与开合筒皮12形成L形结构，所述L形结构的顶点到重心的连线与开合筒皮12侧壁形成一定的夹角，因此当门型框38脱离钩子612尖端，在无外力作用的情况下开合筒皮12与钻筒本体11之间自动形成一定的开合夹角；当钻头左右摆动时，开合筒皮12受离心力作用开合的角度增大。
进一步的，所述齿盘35包括关于定心管36径向对称设置的第一齿盘351和第二齿盘352，以及固设于上底盘33下端面中心位置的第三齿盘353；其中，所述第一齿盘351上设有朝向一致的三个第一截齿，所述第二齿盘352上设有朝向一致的三个第二截齿，所述第三齿盘353上设有两个朝向不同的第三截齿，所述第一截齿、第二截齿、第三截齿的朝向均不同；所述第三齿盘353的位置低于第一齿盘351和第二齿盘352，在施工时处于中心位置的第三齿盘353最先接触到桩井中的泥渣，钻杆提供向下的力全部施加到地面上，由于第三齿盘353与地面的接触面小导致压强很大，这样可以更好地松动泥渣，使后续的钻孔效率更高。
进一步的，所述连接部2包括与钻筒本体11顶端固定连接的上盘21，所述上盘21上端面固设有方头22，所述方头22内部开设有方形开口221。
方头22围成矩形结构，其上端拐角处固定连接有四个L型抱箍24，所述L型抱箍24依次首位连接固定在方头22顶端的四个拐角处，进而可以加强方头22的强度；上盘21与方头22之间固定连接有纵向的四个加强筋板23，通过加强筋板23对方头22提供额外的支撑，保证了方头22的稳固性，方头22与上盘21上开设有方形开口221，所述方形开口221用于与钻杆连接，以便通过旋转的钻杆带动钻头转动。所述套环64一侧固定于方头22侧面。
本发明在使用时分为旋挖钻孔模式和开合排渣模式，其中旋挖钻孔模式具体为：门型框38与钩子612尖端卡接，开合筒皮12处于闭合状态，将旋挖钻孔机的钻杆穿过方形开口221，进而通过方头22将钻杆与钻头连接，操控钻杆转动来带动钻头转动，即可进行旋挖钻孔，在钻孔的过程中钻头内会堆积泥渣，需要及时排渣，以保证钻头的持续工作能力；开合排渣模式具体为：操控钻杆使钻头从灌注桩内提拉上来并移动到桩井旁边，钻头上提使得压紧弹簧62被压紧，进而压杆6向下位移，钩子612向下位移并与门型框38脱离，开合筒皮12受削切部2重力作用与钻筒本体11自动分离，泥渣受自身重力作用自动下落，同时轻微转动钻杆带动钻头左右摆动，使得泥渣受离心力作用抖落更彻底，即完成钻头内的排渣清理。排渣清理后，操作钻杆将钻头移动到桩井上方可继续钻孔，向下钻孔时削切部3被桩井地面顶上去与钻筒1闭合，此时开合筒皮12回到闭合状态，门型框38与钩子612尖端再次卡接。
虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
故以上所述仅为本申请的较佳实施例，并非用来限定本申请的实施范围；即凡依本申请的权利要求范围所做的各种等同变换，均为本申请权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种旋挖钻机用钻头，包括钻筒(1)，所述钻筒(1)上端设有连接部(2)，下端设有削切部(3)，其特征在于，所述钻筒(1)包括钻筒本体(11)和开合筒皮(12)，所述钻筒本体(11)沿其侧壁纵向开设一槽口，所述槽口的开口端位于钻筒本体(11)底端面，所述开合筒皮(12)设于所述槽口处，且，所述开合筒皮(12)顶部与钻筒本体(11)转动连接；所述削切部(3)具有位置相对设置的第一连接端(31)和第二连接端(32)，所述第一连接端(31)与开合筒皮(12)底部转动连接。
2.根据权利要求1所述的一种旋挖钻机用钻头，其特征在于，所述开合筒皮(12)顶部通过第一铰链(4)与钻筒本体(11)枢接；所述第一连接端(31)通过第二铰链(5)与开合筒皮(12)底部枢接。
3.根据权利要求1所述的一种旋挖钻机用钻头，其特征在于，所述钻筒本体(11)内部轴向贯穿有压杆(6)，所述压杆(6)顶部与连接部(2)固接，所述压杆(6)底部设有勾取件(61)，所述勾取件(61)与第二连接端(32)卡接；于所述钻筒本体(11)内部的压杆(6)上设有用于限制压杆(6)上下位移的第一限位块(63)；于所述压杆(6)顶部外周套设有套环(64)，所述套环(64)与连接部(2)固定连接；于所述套环(64)与第一限位块(63)之间的压杆(11)上套设有压紧弹簧(62)。
4.根据权利要求1所述的一种旋挖钻机用钻头，其特征在于，所述削切部(3)包括上底盘(33)、设于上底盘(33)正下方的削切盘(34)以及贯穿上底盘(33)和削切盘(34)中心的定心管(36)所述上底盘(33)与定心管(36)固定连接，所述削切盘(34)绕定心管(36)转动；所述上底盘(33)和削切盘(34)均具有对称设置的缺口；所述削切盘(34)下端面固设有齿盘(35)，所述齿盘(35)包括齿盘座以及设于齿盘座上的截齿；所述第二铰链(5)连接在第一连接端(31)处的上底盘(33)上。
5.根据权利要求4所述的一种旋挖钻机用钻头，其特征在于，所述齿盘(35)包括关于定心管(36)径向对称设置的第一齿盘(351)和第二齿盘(352)，以及固设于上底盘(33)下端面中心处的第三齿盘(353)；其中，所述第一齿盘(351)上设有朝向一致的第一截齿，所述第二齿盘(352)上设有朝向一致的第二截齿，所述第三齿盘(353)上设有两个朝向不同的第三截齿，所述第一截齿、第二截齿、第三截齿的朝向均不同；所述第三齿盘(353)的位置低于比第一齿盘(351)和第二齿盘(352)。
6.根据权利要求1所述的一种旋挖钻机用钻头，其特征在于，所述勾取件(61)包括关节铰链(611)和钩子(612)，所述关节铰链(611)转动连接于压杆(6)底端、所述钩子(612)转动连接于关节铰链(611)底端；所述第二连接端(32)处的上底盘(33)上端面设有门型框(38)，所述门型框(38)与钩子(612)尖端卡接。
7.根据权利要求6所述的一种旋挖钻机用钻头，其特征在于，所述门型框(38)两侧的上底盘(33)上端面边缘各设有一个扭转块(37)；所述钻筒本体(11)底端开设卡接缺口(111)，所述卡接缺口(111)上包覆有护边条(113)，所述护边条(113)具有容纳所述扭转块(37)的外形轮廓。
8.根据权利要求1所述的一种旋挖钻机用钻头，其特征在于，所述钻筒本体(11)槽口两侧的内壁上设有两个第二限位块(112)，所述开合筒皮(12)两侧的外壁上设有第三限位块(121)，所述第二限位块(112)和第三限位块(121)相互交错咬合设置。
9.根据权利要求1所述的一种旋挖钻机用钻头，其特征在于，所述连接部(2)包括与钻筒本体(11)顶端固定连接的上盘(21)，所述上盘(21)上端面固设有方头(22)，所述方头(22)内部开设有方形开口(221)。
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