CN202417318U - 一种非开挖钻孔泥屑钻头 - Google Patents
一种非开挖钻孔泥屑钻头 Download PDFInfo
- Publication number
- CN202417318U CN202417318U CN2011205659426U CN201120565942U CN202417318U CN 202417318 U CN202417318 U CN 202417318U CN 2011205659426 U CN2011205659426 U CN 2011205659426U CN 201120565942 U CN201120565942 U CN 201120565942U CN 202417318 U CN202417318 U CN 202417318U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- chip
- mud
- drill bit
- drill
- spare
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种非开挖钻孔泥屑钻头，所述钻头主体为群钻结构，在与两条主刃相连的后刀面上非对称的开设有多个变螺距的螺旋形的断屑槽。本实用新型采用在后刀面上开设断屑槽的方式，使泥屑由于错位而发生断裂，同时考虑到泥屑的粘性，为了保证其在前刀面排屑时的流畅性，断屑槽采用变螺距的非对称结构，非对称结构即两处的断屑槽相互错开，这样不但可以起到断屑作用，而且钻下的泥屑相互不干扰，有利于泥屑排出。而螺旋面采取变螺距的设计，能减少泥屑在钻头轴向流动过程的阻力，在泥土钻进切削过程中，使泥屑在变螺距螺旋面上的滑移速度不同，从而更有利于产生碎泥屑。
Description
技术领域
本实用新型涉及市政道路建设用设施，特别涉及一种非开挖钻孔泥屑钻头。
背景技术
非开挖技术是指在地面不开挖沟槽的情况下铺设、修复和更换地下管道和电缆的施工技术。由于它具有施工速度快、对地面干扰小、综合成本低、安全性好等优点，近年来已越来越多地被应用于市政道路的建设施工中。虽然近年来国内外的非开挖管线施工技术与设备发展的比较快，功能自动化程度也越来越高。但是大多数非开挖管线施工设备占地面积都较大、设备价格昂贵且采用高压水泥浆系统来实现排泥，这样做不仅浪费水资源和能源，而且大量冲洗后的泥浆水很难进行泥水分离，未经泥水分离的泥浆水对环境也造成比较严重的污染。因此，研究开发适合我国城市的市政道路非开挖管线施工要求的、可在人行道和花坛上开挖工作坑的、环境污染小的非开挖市政道路施工钻孔技术与设备是时代发展的需求，而由此产生的泥屑的输送问题如何解决，更是显重要。
气力输送技术是利用气流在管道中输送松散状物料的一种方法，也就是利用具有一定压力和一定速度的气流，来输送松散状物料的一种输送装置。近些年来，气力输送技术发展得很快，由于它具有管道布置灵活、效率高费用低、系统密封环境好、维修方便等优点而被广泛应用于粮食、水泥、粉煤灰、化工物料、矿粉、食盐、面粉、型砂等物料的输送。气力输送虽然比机械输送有前述许多优点，但它也存在着一些问题，如所需功率较大；不适用于粒度大、密度大、粘性大而难于悬浮飞翔的物料以及含水量较高的物料的输送等。因此若想将气力输送技术用于非开挖市政道路施工中的泥屑的输送，需要钻下的泥屑越薄越碎越好，最好呈松散的泥屑状。由于泥土的钻削与金属的钻削有很大差别，虽然泥土较金属容易钻的多，但是其粘性较大，碎泥屑较难形成，因此，迫切需要设计出一种碎泥屑钻头。
实用新型内容
本实用新型的目的是解决现有技术存在的问题，提供一种适合气力输送泥屑所需要的碎泥屑的非开挖钻孔泥屑钻头。
实现本实用新型目的的技术方案是一种非开挖钻孔泥屑钻头，所述钻头主体为群钻结构，在与两条主刃相连的后刀面上非对称的开设有多个变螺距的螺旋形的断屑槽。
所述横刃由两条相交的弧线构成，前述两条弧线在钻头的钻尖末端汇合为与钻尖轴线相重合的凸起的尖顶，横刃俯视为“S”形。
所述钻头上沉积有金刚石薄膜。
所述外刃顶角2φ＝118°～120°；内刃顶角2φτ＝20°～30°；横刃斜角ψ＝65°～75°；内刃斜角τ＝25°～30°；内刃前角γτc＝-15°～20°；外刃后角αc＝8°～15°；圆弧刃后角αRc＝12°～15°；外刃长l＝0.2d；尖高h＝0.06d；圆弧半径R＝0.1d；横刃直线长bψ＝0.03d；断屑槽宽l2＝5～10mm；断屑槽间距l1＝10～20mm；断屑槽深c＝1～1.5f；其中d为钻头直径，f为进给量。
所述钻头直径d有五个规格，分别为450mm、500mm、560mm、630mm、700mm。
采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：(1)由于要想获得气力干法输送要求的碎泥屑，就要求在土体剪切滑移的过程中，被剪切下来的泥屑滑移速度不一致，即在产生泥屑过程中泥屑要进行错位滑移，本实用新型采用在刀面上开设断屑槽的方式，使泥屑由于错位而发生断裂，同时考虑到泥屑的粘性，为了保证其在前刀面排屑时的流畅性，断屑槽采用变螺距的非对称结构，非对称结构即两处的断屑槽相互错开，这样不但可以起到断屑作用，而且钻下的泥屑相互不干扰，有利于泥屑排出。而螺旋面采取变螺距的设计，能减少泥屑在钻头轴向流动过程的阻力，在泥土钻进切削过程中，使泥屑在变螺距螺旋面上的旋转速度不同，从而更有利于产生碎泥屑。
(2)本实用新型的横刃结构不同于一般的钻头的平直横刃，俯视为S型，侧视为中央凸起的尖顶，由此大大减小了钻头尖部的顶角，增大了横刃部的前角，使得它与常用的普通钻尖相比，具有特别好的自动定心性能、钻孔进给力也较小、孔的加工精度高、使用寿命长的优点。
(3)由于钻头用于切削地下泥土，而泥土有时具有一定的粘性，为使在钻孔过程中泥屑顺利从钻头上排出，减少到面上的刀屑瘤，对钻头导流屑面进行表面处理，同时考虑到钻削过程中可能遇到坚硬物质，如石头、金属等，所以在钻头上沉积有金刚石薄膜来对钻头进行保护，有效延长钻头的使用寿命。
(4)本实用新型的钻头直径有五个规格，便于使用时根据不同的铺管直径要求来进行选择。
附图说明
为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为图1的俯视图。
附图中标号为：
主刃1、后刀面2、断屑槽3、横刃4、圆弧刃5。
具体实施方式
(实施例1)
见图1和图2，本实施例的一种非开挖钻孔泥屑钻头，钻头主体为群钻结构，在与两条主刃1相连的后刀面2上非对称的开设有多个变螺距的螺旋形的断屑槽3。横刃4由两条相交的弧线构成，前述两条弧线在钻头的钻尖末端汇合为与钻尖轴线相重合的凸起的尖顶(见图1)，横刃4俯视为“S”形(见图2)。
群钻结构的横刃长度只有普通钻头的五分之一，主刃上前角平均值增大，使进给抗力下降35％～50％，扭矩下降10％～30％，因而进给量比普通钻头约提高三倍，钻孔效率大大提高。同时两个圆弧刃5的结构能使得钻头具有良好的定心导向性和断屑性。为获得气力输送所需要的碎泥屑，在与两条主刃1相连的后刀面2上上分别设计了若干个断屑槽，由此每个后刀面2被磨成了一个从钻心延伸至周边的三度空间(高度、深度、宽度)的螺旋面。而且两个后刀面2上的断屑槽3采用不对称设计，即相互错开，这样不但可以起到断屑作用，而且钻下的泥屑相互不干扰，有利于泥屑排出。为减少泥屑在钻头轴向流动过程的阻力，断屑槽3的螺旋面采取变螺 距的设计，在泥土钻进切削过程中，使泥屑在变螺距螺旋面上的旋转速度不同，从而更有利于产生碎泥屑。
由于钻头用于切削地下泥土，而泥土有时具有一定的粘性，为使在钻孔过程中泥屑顺利从钻头上排出，减少到面上的刀屑瘤，对钻头导流屑面进行表面处理，同时考虑到钻削过程中可能遇到坚硬物质，如石头、金属等，所以在钻头上沉积有金刚石薄膜。
外刃顶角2φ＝118°～120°；内刃顶角2φτ＝20°～30°；横刃斜角ψ＝65°～75°；内刃斜角τ＝25°～30°；内刃前角γτc＝-15°～-20°；外刃后角αc＝8°～15°；圆弧刃后角αRc＝12°～15°；外刃长l＝0.2d；尖高h＝0.06d；圆弧半径R＝0.1d；横刃直线长bψ＝0.03d；断屑槽宽l2＝5～10mm；断屑槽间距l1＝10～20mm；断屑槽深c＝1～1.5f；其中d为钻头直径，f为进给量。钻头直径d有五个规格，分别为450mm、500mm、560mm、630mm、700mm，便于使用时根据不同的铺管直径要求来进行选择。
为检验本实用新型的钻尖切削土层的效果，分别试制了六种不同结构的泥屑钻头，直径均为450mm，并对具有一定粘性的土层进行了钻削实验，对每种钻头钻削下来的泥屑进行了测量，所得结果如表1所示。
表1土层切削实验数据
由此可见，非开挖钻孔施工时，采用本实用新型的泥屑钻头，对一般土层(粘性较大的土层除外)进行开孔钻削是可行的，可以得到气力输送泥屑所期望的碎泥屑。
以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果 进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种非开挖钻孔泥屑钻头，其特征在于：所述钻头主体为群钻结构，在与两条主刃(1)相连的后刀面(2)上非对称的开设有多个变螺距的螺旋形的断屑槽(3)。
2.根据权利要求1所述的一种非开挖钻孔泥屑钻头，其特征在于：所述横刃(4)由两条相交的弧线构成，前述两条弧线在钻头的钻尖末端汇合为与钻尖轴线相重合的凸起的尖顶，横刃(4)俯视为“S”形。
3.根据权利要求2所述的一种非开挖钻孔泥屑钻头，其特征在于：所述钻头上沉积有金刚石薄膜。
4.根据权利要求1至3之一所述的一种非开挖钻孔泥屑钻头，其特征在于：所述外刃顶角2φ＝118°～120°；内刃顶角2φτ＝20°～30°；横刃斜角ψ＝65°～75°；内刃斜角τ＝25°～30°；内刃前角γτc＝-15°～-20°；外刃后角αc＝8°～15°；圆弧刃后角αRc＝12°～15°；外刃长l＝0.2d；尖高h＝0.06d；圆弧半径R＝0.1d；横刃直线长bψ＝0.03d；断屑槽宽l2＝5～10mm；断屑槽间距l1＝10～20mm；断屑槽深c＝1～1.5f；其中d为钻头直径，f为进给量。
5.根据权利要求4所述的一种非开挖钻孔泥屑钻头，其特征在于：所述钻头直径d有五个规格，分别为450mm、500mm、560mm、630mm、700mm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011205659426U CN202417318U (zh) | 2011-12-30 | 2011-12-30 | 一种非开挖钻孔泥屑钻头 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011205659426U CN202417318U (zh) | 2011-12-30 | 2011-12-30 | 一种非开挖钻孔泥屑钻头 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN202417318U true CN202417318U (zh) | 2012-09-05 |
Family
ID=46742091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2011205659426U Expired - Fee Related CN202417318U (zh) | 2011-12-30 | 2011-12-30 | 一种非开挖钻孔泥屑钻头 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN202417318U (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103046872A (zh) * | 2013-01-21 | 2013-04-17 | 常州信息职业技术学院 | 一种组合型多级碎泥屑钻头 |
| CN103556951A (zh) * | 2013-10-29 | 2014-02-05 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种套管开窗钻头 |
| CN110280813A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-09-27 | 丹阳林锐工具有限公司 | 一种高效钻头 |
| CN113482541A (zh) * | 2021-08-17 | 2021-10-08 | 中国地质大学（北京） | 一种高稳定性非平面齿pdc钻头 |
-
2011
- 2011-12-30 CN CN2011205659426U patent/CN202417318U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103046872A (zh) * | 2013-01-21 | 2013-04-17 | 常州信息职业技术学院 | 一种组合型多级碎泥屑钻头 |
| CN103556951A (zh) * | 2013-10-29 | 2014-02-05 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种套管开窗钻头 |
| CN110280813A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-09-27 | 丹阳林锐工具有限公司 | 一种高效钻头 |
| CN113482541A (zh) * | 2021-08-17 | 2021-10-08 | 中国地质大学（北京） | 一种高稳定性非平面齿pdc钻头 |
| CN113482541B (zh) * | 2021-08-17 | 2022-08-12 | 中国地质大学（北京） | 一种高稳定性非平面齿pdc钻头 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10920495B2 (en) | Drill bit | |
| CN203145835U (zh) | 一种组合型多级碎泥屑钻头 | |
| CN202417318U (zh) | 一种非开挖钻孔泥屑钻头 | |
| US10570665B2 (en) | Drill bit | |
| CN202467639U (zh) | 一种钻孔机器人 | |
| MX2011006188A (es) | Metodo para fabricar y reparar herramientas rotativas de tipo arrastre de fresas fijas con estructuras de control de corte. | |
| CN202510025U (zh) | 非开挖钻孔设备 | |
| CN204098789U (zh) | 一种适用于塑性地层的pdc钻头 | |
| CN204002574U (zh) | 一种防卡pdc钻头 | |
| CN201635661U (zh) | 三刃钻 | |
| CN102587839A (zh) | 一种聚晶金刚石复合片钻头 | |
| CN208220643U (zh) | 一种适用深层钻进的螺旋钻头 | |
| CN103046872B (zh) | 一种组合型多级碎泥屑钻头 | |
| CN202338204U (zh) | 砂礓土专用定向螺旋钻头 | |
| qiong Guo et al. | Development of PDC drill bits for MWD directional drilling in underground coal mine | |
| CN202493221U (zh) | 一种聚晶金刚石复合片钻头 | |
| CN201024901Y (zh) | 一种新型钻具 | |
| CN203114178U (zh) | 一种防卡钻的扩孔器 | |
| CN108086914B (zh) | 一种变径钻具 | |
| CN203669752U (zh) | 一种石油钻井用六刀翼pdc钻头 | |
| CN203374211U (zh) | 一种旋转定位速进钻头 | |
| CN201872258U (zh) | 金刚石薄壁钻头 | |
| CN111005685B (zh) | 牙轮-pdc复合套铣钻头 | |
| CN204476291U (zh) | 塔式多层刀片水冷钻头 | |
| GB2516626A (en) | Percussive Drill Bit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120905 Termination date: 20141230 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |