CN201943581U - 内螺旋筒式钻具 - Google Patents

Abstract

本实用新型内螺旋筒式钻具涉及一种能够携带钻渣的筒式钻具。其目的是为了提供一种结构简单、适应性高的内螺旋筒式钻具。本实用新型内螺旋筒式钻具包括钻筒，所述钻筒的上端设置有用于与动力部件相连接的连接部件，钻筒的下边沿处设置有若干第一切削工具，其中所述钻筒内设置有钻渣承载装置，所述钻渣承载装置以螺旋上升的方式分布在钻筒的内壁上。

Description

内螺旋筒式钻具

技术领域

本实用新型涉及一种钻具，特别是涉及一种能够携带钻渣的筒式钻具。

背景技术

旋挖钻进施工时选用合适的钻具至关重要，它对减少钻具本身的消耗、提高成孔速度和质量以及整个施工效率的提高都有着重要的作用。

碎石、卵砾层、漂石地层稳定性极差，易造成护壁困难且时有塌孔发生。钻进时回转阻力大，孔斜严重，有时钢筋笼无法下入到孔底；骑壁石不容易切断，大小不等的卵石在钻头底部进土口处互相挤压难以进入钻筒内，钻进效率低，给施工带来极大困难。此类地层实属成孔作业中的一大难题。

对于碎石或卵石地层等钻进工况来说，现有的钻具可以选用锥螺旋钻具、筒式钻具或者双层筒式钻具，在实际施工过程中，上述三种钻具都存在着影响成孔质量或者效率的问题。其中，采用锥螺旋钻头钻进过程中不容易实现理想的导向，成孔容易发生倾斜现象，影响成孔质量。并且采用锥螺旋钻头不能有效携带钻渣，部分钻渣滞留在孔底，影响成孔效率，并且由于碎石、卵砾层、漂石地层稳定性极差，螺旋片上的携带的钻渣在锥螺旋钻具旋转过程中与孔壁的碰动也会造成孔壁的局部塌孔。采用筒式钻具能够克服锥螺旋钻头在施工中存在的导向问题，但是由于筒体内腔较大且地层特点所决定的钻渣之间的粘附性低，因此大部分钻渣滞留在孔底从而无法实现有效地携带钻渣，随着钻具的继续钻进而容易出现卡钻等事故，钻进效率较低。双层筒式钻具在筒式钻具的基础上，增设有内层筒钻，将钻具的携带钻渣空间划分为两个部分，以构造较小的携带钻渣空间，从而利于携带硬质颗粒状的钻渣。采用双层筒式钻具虽然有效地避免了卡钻等事故的发生，一定程度上也提高了钻具的携渣能力和钻削效率、成孔速度，但是其双层结构的空间分割也决定了其对碎石、卵砾、漂石的粒径大小的适应性不高，难以应付地层中复杂多样的粒径分布。

有鉴于此，针对碎石、卵砾层、漂石地层等钻进施工工况，需要开发一种钻具，既能够保证可靠的钻进导向又能够实现有效的携带钻渣，并且对地层中碎石、卵砾、漂石的粒径大小的适应性要高，以提高钻具和地层的适配性，从而提高成孔质量和效率。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、适应性高的内螺旋筒式钻具。

本实用新型内螺旋筒式钻具，包括钻筒，所述钻筒的上端设置有用于与动力部件相连接的连接部件，钻筒的下边沿处设置有若干第一切削工具，其中所述钻筒内设置有钻渣承载装置，所述钻渣承载装置以螺旋上升的方式分布在钻筒的内壁上。

本实用新型内螺旋筒式钻具，其中所述钻渣承载装置为至少一片螺旋叶片，所述螺旋叶片的外边缘固定安装在钻筒的内壁上，螺旋叶片的下边缘位于钻筒底部开口处。

本实用新型内螺旋筒式钻具，其中所述螺旋叶片的内边缘沿钻筒的轴向构成与钻筒底部开口贯通的轴向卸渣通道。

本实用新型内螺旋筒式钻具，其中所述螺旋叶片的内边缘上设置有若干第二切削工具。

本实用新型内螺旋筒式钻具，其中所述螺旋叶片的下边缘上设置有若干第三切削工具。

本实用新型内螺旋筒式钻具，其中所述螺旋叶片内边缘和下边缘上涂覆有耐磨涂料或安装有耐磨条。

本实用新型内螺旋筒式钻具，其中所述螺旋叶片的下表面设置有若干加强筋。

本实用新型内螺旋筒式钻具，其中所述钻筒的外壁上设置有若干呈螺旋上升状的外导向条。

本实用新型内螺旋筒式钻具，其中所述第一切削工具、第二切削工具和第三切削工具都包括齿座，所述齿座上安装有截齿或斗齿。

本实用新型内螺旋筒式钻具，其中所述螺旋叶片通过焊接或者螺栓连接的方式固定安装在钻筒的内壁上。

本实用新型内螺旋筒式钻具在现有钻筒的内壁上增设螺旋状分布的钻渣承载装置，将携带钻渣能力很弱的筒式钻具的内腔空间进行了螺旋形分割，在钻渣承载装置之间形成有效携带钻渣的空间，钻渣承载装置具有切进碎石、卵砾石、漂石地层并携带钻渣的功能。本实用新型内螺旋筒式钻具的结构既能够解决锥螺旋钻头在钻进时孔斜严重、骑壁石不容易切断的问题，又能够解决大小不等的卵石在钻头底部进土口处互相挤压难以进入钻筒内、钻进效率低的问题，给施工带来了效率和适应性上的提升。

下面结合附图对本实用新型的内螺旋筒式钻具作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型内螺旋筒式钻具的主视图；

图2a本实用新型内螺旋筒式钻具的显示顶部结构的立体图；

图2b为本实用新型内螺旋筒式钻具显示底部结构的立体图。

具体实施方式

如图1和图2a所示，本实用新型内螺旋筒式钻具包括大体呈圆柱形的钻筒3，钻筒3的上端设置有连接部件1，连接部件1用于与动力部件相连接，例如与旋挖钻机的动力头相连接，将动力头输出的扭矩传递到钻筒3上。为了提高连接部件1的抗扭能力，连接部件1设计成箱型结构，在箱型结构的四个角部连接处设置有加强筋板11，连接部件1的下端通过连接板12固定在钻筒3的上端。

结合图2b所示，钻筒3的下边沿处设置有若干第一切削工具，钻筒3内设置有钻渣承载装置，钻渣承载装置以螺旋上升的方式分布在钻筒3的内壁上。在本实施例当中，钻渣承载装置为一片连续完整的螺旋叶片2，但是本实用新型中的螺旋叶片2并不限于一片，也可以为两片构成的双螺旋结构，甚至可以是多片，螺旋叶片2将钻筒3内的空间分隔成螺旋形的腔室，便于携带钻渣向钻筒3上部移动，有利于钻渣的存储。螺旋叶片2的外边缘通过螺栓连接的方式固定安装在钻筒3的内壁上，也可以通过焊接的方式固定，通过螺栓连接的优点在于便于更换损坏的螺旋叶片2。螺旋叶片2的内边缘沿钻筒3的轴向构成与钻筒3底部开口贯通的轴向卸渣通道32，在卸渣过程中便于钻渣从钻筒3内排出。螺旋叶片2的下边缘位于钻筒3底部开口处，螺旋叶片2的下边缘上设置有若干第三切削工具。除了上述的第一切削工具和第三切削工具之外，螺旋叶片2的内边缘上还可以根据需要设置若干第二切削工具，用于将进入钻筒3内的钻渣进一步切碎，其中第一切削工具、第二切削工具和第三切削工具都包括齿座41和钻齿，齿座41都固定连接在钻筒3或螺旋叶片2相应的位置上，然后将截齿或斗齿42可拆卸的安装在齿座41上，便于损坏时进行更换，具体使用的切削工具要根据实际钻挖的地质条件进行选择。

钻筒3的外壁上设置有若干呈螺旋上升状的外导向条31，外导向条31既可以一条连续的螺旋状分布，也可以为若干条间断式交叉的呈螺旋状分布，外导向条31的作用是为了使钻筒3在工作时受力均匀，保持钻挖方向的同时能进一步延长钻筒3的寿命。为了提高螺旋叶片2的使用寿命，可以在螺旋叶片2内边缘和下边缘上涂覆耐磨涂料或安装耐磨条以减小钻渣对螺旋叶片2的磨损。还可以在螺旋叶片2的下表面设置有若干加强筋，提高螺旋叶片2的承载能力，防止变形。

本实用新型内螺旋筒式钻具在动力头(或者其他驱动装置)的带动下对地层进行旋挖钻进，地层被钻筒3底部的若干第一切削工具和螺旋叶片2下边缘处布置的第三切削工具切削之后，通过螺旋叶片2的旋转进入到螺旋叶片2和钻筒3的空腔之间形成的承携钻渣的空间内。当空间中的钻渣达到一定的量的时候，在动力头(或者其他驱动装置)的带动下本实用新型内螺旋筒式钻具被提升出钻孔，通过反向旋转、正向旋转等动作将空间内承携的钻渣倒出。然后，将倒空的内螺旋筒式钻具再次放进钻孔中进行下一次旋挖钻进，这样就构成了一个旋挖钻进的周期。

除了上述的实施方式之外，钻渣承载装置还可以是若干间断式的螺旋叶片，在钻筒内按螺旋状上升的依次分布，同样也可以起到承载钻渣的作用。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种内螺旋筒式钻具，包括钻筒(3)，所述钻筒(3)的上端设置有用于与动力部件相连接的连接部件(1)，钻筒(3)的下边沿处设置有若干第一切削工具，其特征在于：所述钻筒(3)内设置有钻渣承载装置，所述钻渣承载装置以螺旋上升的方式分布在钻筒(3)的内壁上。

2.根据权利要求1所述的内螺旋筒式钻具，其特征在于：所述钻渣承载装置为至少一片螺旋叶片(2)，所述螺旋叶片(2)的外边缘固定安装在钻筒(3)的内壁上，螺旋叶片(2)的下边缘位于钻筒(3)底部开口处。

3.根据权利要求2所述的内螺旋筒式钻具，其特征在于：所述螺旋叶片(2)的内边缘沿钻筒(3)的轴向构成与钻筒(3)底部开口贯通的轴向卸渣通道(32)。

4.根据权利要求3所述的内螺旋筒式钻具，其特征在于：所述螺旋叶片(2)的内边缘上设置有若干第二切削工具。

5.根据权利要求4所述的内螺旋筒式钻具，其特征在于：所述螺旋叶片(2)的下边缘上设置有若干第三切削工具。

6.根据权利要求5所述的内螺旋筒式钻具，其特征在于：所述螺旋叶片(2)内边缘和下边缘上涂覆有耐磨涂料或安装有耐磨条。

7.根据权利要求6所述的内螺旋筒式钻具，其特征在于：所述螺旋叶片(2)的下表面设置有若干加强筋。

8.根据权利要求7所述的内螺旋筒式钻具，其特征在于：所述钻筒(3)的外壁上设置有若干呈螺旋上升状的外导向条(31)。

9.根据权利要求8所述的内螺旋筒式钻具，其特征在于：所述第一切削工具、第二切削工具和第三切削工具都包括齿座(41)，所述齿座(41)上安装有截齿或斗齿(42)。

10.根据权利要求9所述的内螺旋筒式钻具，其特征在于：所述螺旋叶片(2)通过焊接或者螺栓连接的方式固定安装在钻筒(3)的内壁上。

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