CN203188913U - 一种扩底钻头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种扩底钻头，包括筒形主体、传动装置、扩底装置和筒形外壳。外壳固定套设于主体上，传动装置设于外壳内，传动装置包括液压油缸和同步器，液压油缸下端活动连接外壳的下盖，液压油缸的活塞杆活动连接同步器的驱动臂，同步器滑动连接于主体。扩底装置包括驱动杆和伸展臂，驱动杆上端活动连接同步器的被动臂，驱动杆下端活动连接伸展臂的驱动耳，伸展臂的固定耳活动连接主体的外壁，伸展臂设于外壳的下方开口中，伸展臂上设有钻齿装置。本实用新型采用较简单的同步架和连杆结构，制造成本较低，工作效率较高。

Description

一种扩底钻头

技术领域

本实用新型涉及建筑工程设备，尤其涉及一种扩底钻头。

背景技术

在岩层桩基工程中，如建筑物承台，桥梁桩工等，经常遇到磨桩机下套管不顺利，有些岩层依靠套管本身破不了岩石，无法继续搓动套管下放。而正常的普通钻头也是无法进行完成任务，需要扩底钻头才能完成套管继续往下安放的工作。

在灌注桩工程中，为适应大型建筑基础的需要，一般采用扩底灌注桩。扩底灌注桩相比普通直桩在桩径相同时能使桩尖承载力大幅提高，在保证承载力不变的条件下可以减小桩径或缩短桩长，减少工作量，降低成本。因此扩底灌注桩在高层建筑和巨型基础设施的建设中得到广泛的应用。

扩底灌注桩一般先用普通钻头钻至合适的深度，然后使用扩底钻头在钻坑下扩底，因此扩底钻头的工作性能就直接影响着扩底灌注桩的质量。普通扩底钻头一般结构复杂，工作效率较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、工作效率高的扩底钻头。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种扩底钻头，包括筒形主体、传动装置、扩底装置和筒形外壳，外壳固定套设于主体上，传动装置设于外壳内，传动装置包括液压油缸和同步器，液压油缸下端活动连接外壳的下盖，液压油缸的活塞杆活动连接同步器的驱动臂，同步器滑动连接于主体；扩底装置包括驱动杆和伸展臂，驱动杆上端活动连接同步器的被动臂，驱动杆下端活动连接伸展臂的驱动耳，伸展臂的固定耳活动连接主体的外壁，伸展臂设于外壳的下方开口中，伸展臂上设有钻齿装置。

具体地，主体内部设有一排渣管，主体顶端法兰设有对应排渣管的排渣开口，下盖设有对应排渣管的排渣孔和排渣外管，主体顶端法兰的排渣开口周围设有进气口，排渣管上方的筒壁设有进气通孔，一密封盖固定连接主体上，密封盖设于进气通孔下方。

具体地，下盖的排渣孔偏离下盖的几何中心，下盖下方固定连接有垂直于下盖的水流导向板，水流导向板沿下盖的边缘均匀分布。

具体地，钻齿装置包括连接臂、锥形圆柱和钻齿，钻齿均匀布设在锥形圆柱上，锥形圆柱活动连接在连接臂上。

具体地，下盖下方设有钻齿装置，钻齿装置锥形圆柱的轴线从大端到小端的方向指向下盖的几何中心，钻齿装置分布在以下盖的几何中心为起点的渐开螺旋线上。

具体地，伸展臂侧边固定连接有限位凸台，外壳的下盖的开口内边缘固定连接有限位块，外壳的筒壁的开口上边缘固定连接有限位块。

具体地，外壳外周设有检视口，检视口上设有检视口封盖。

具体地，外壳上盖的上方设有加强筋，外壳上盖的下方设有加强筋。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是：

（1）本实用新型采用较简单的同步架和连杆结构，制造成本较低，工作效率较高。

（2）本实用新型在主体中设有排渣管，排渣管上设有进气通孔，主体顶端法兰设有进气孔，可以使用空压机将空气依次通过进气孔和进气通孔，并通过排渣管上升至地面排出，在排渣管中形成低压，排渣管的压强差会迫使钻头底下的砂土泥渣通过排渣管往上运动直至地面，从而达到在扩孔的同时排渣的功能。

（3）本实用新型在外壳下盖下方设有水流导向板，使得在钻头工作时，带泥渣的水流能够汇聚在钻头底部并导向排渣管口，提高排渣的效率。

（3）本实用新型在外壳下盖下方设有按照一定规律布置的钻齿装置，在钻头工作时可以将钻头底部的较大的砂石压碎，同时也可以起到汇聚泥渣的作用，提高排渣的效率。

附图说明

图1为本实用新型扩底钻头的原理示意图

图2为本实用新型实施例的零件装配等轴视图

图3为本实用新型实施例的零件装配仰视图

图4为本实用新型实施例中图3的A-A剖视图

图5为本实用新型实施例的零件装配等轴视图(去除外壳的上盖和筒壁)

图6为本实用新型实施例的伸展臂等轴视图

具体实施方式

为了更充分理解本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例对本实用新型的技术方案作进一步介绍和说明。

本实用新型实施例具体结构如图1至图6所示，包括筒形主体10、传动装置20、扩底装置30、筒形外壳40和钻齿装置50。

钻齿装置50的具体结构如图1至图6所示。钻齿装置50包括连接臂51、锥形圆柱52和钻齿53。钻齿53均匀布设在锥形圆柱52上，锥形圆柱52销轴连接在连接臂51上。钻齿53是扩底钻头实现钻坑扩底的首要工作部件。本实施例附图为了整洁，只显示部分钻齿53，在实际中钻齿53的均匀布满圆柱52。

传动装置20的具体结构如图1至图6所示。传动装置20设于外壳40内。传动装置20包括液压油缸21和同步器22。液压油缸21下端销轴连接外壳40的下盖43，液压油缸21的活塞杆销轴连接同步器22的驱动臂221，同步器22滑动连接于主体10。往液压油缸21内输入液压油时，液压油缸21下端由于连接外壳40而不动，因此液压油缸21的活塞杆推动同步器22沿着主体10往上滑动。

扩底装置30的具体结构如图1至图6所示。扩底装置30包括驱动杆31和伸展臂32。驱动杆31上端销轴连接同步器22的被动臂222，驱动杆31下端销轴连接伸展臂32的驱动耳321。伸展臂32的固定耳322销轴连接主体10的外壁。伸展臂32设于外壳40的筒壁42下方开口421中，伸展臂32上设有钻齿装置50。伸展臂32侧边螺栓连接有限位凸台323。同步器22在液压油缸21的驱动下往上滑动时拉动驱动杆31，驱动杆31拉动伸展臂32的驱动耳321，而伸展臂32的固定耳322因连接主体10而不移动，所以同步器22往上滑动时带动了伸展臂32绕着固定耳322往外旋转，实现伸展的功能。

外壳40与主体10的具体结构如图1至图6所示。外壳40固定套设于主体10上。主体10内部设有一排渣管11。主体10顶端法兰12设有对应排渣管11的排渣开口121。下盖43设有对应排渣管11的排渣孔431和排渣外管433。排渣外管433和排渣管11形成了一个排渣通道。主体10顶端法兰12的排渣开口121周围设有进气口122。排渣管11上方的筒壁设有进气通孔111。密封盖13焊接主体10上，密封盖13设于进气通孔111下方。用于排渣的气体从进气口122进入再从进气通孔111进入排渣管11并往上窜动，在排渣管11的上方形成低压，排渣外管433下端的泥渣被上方的低压吸引向上运动，进而达到将泥渣排除外部的目的。下盖43的排渣孔431偏离下盖43的几何中心435。下盖43下方焊接有垂直于下盖43的水流导向板434，水流导向板434沿下盖43的边缘均匀分布。水流导向板434的主要作用是将含水泥渣堆积在扩底钻头下方，方便排渣同时也减少了泥渣对扩底钻头的阻力。下盖43的开口421内边缘焊接限位块432。外壳40的筒壁42的开口421上边缘焊接限位块422。限位块432和422均是用于限制伸展臂32的行程。外壳40外周设有检视口423，检视口423上设有检视口封盖424。检视口423的作用是为日常维修检视提供方便。外壳40的上盖41的上方设有加强筋411。外壳40的上盖41的下方设有加强筋412。加强筋411和412的作用均是提高外壳40的强度。

下盖43下方设有钻齿装置50，其具体布置结构如图3所示。下盖43的钻齿装置50锥形圆柱52的轴线从大端521到小端522的方向指向下盖43的几何中心435，下盖43的钻齿装置50分布在以下盖43的几何中心435为起点的渐开螺旋线上。下盖43的钻齿装置50的分布需要符合三点要求：1）确保重心在几何中心435上；2）符合动平衡原理的要求；3）下盖43的钻齿装置50的钻齿53以几何中心435为中心旋转到一个截面上的投影要保证钻齿53前后之间相互重叠，旋转半径愈大重叠越多，旋转半径越大同一半径上分布的钻齿53个数越多。

本实用新型实施例在进行扩底作业时，液压油缸21驱动同步器22往上升，而同步器22通过驱动杆31带动伸展臂32绕着销轴往上旋转，伸展臂32的钻齿装置50在钻头的旋转带动下实现桩孔扩底。空压机将空气依次通过进气孔122和进气通孔111，并通过排渣管11上升至地面排出，在排渣管11中形成低压，排渣管11的压强差会迫使钻头底下的砂土泥渣依次通过排渣外管433和排渣管11往上运动直至地面，从而达到在扩孔的同时排渣的功能。在钻头工作时，水流导向板434将带泥渣的水流汇聚在钻头底部并导向排渣外管433口。

以上陈述仅以实施例来进一步说明本实用新型的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本实用新型的实施方式仅限于此，任何依本实用新型所做的技术延伸或再创造，均受本实用新型的保护。

Claims (8)

1.一种扩底钻头，包括筒形主体、传动装置、扩底装置和筒形外壳，其特征在于：所述外壳固定套设于所述主体上，所述传动装置设于所述外壳内，所述传动装置包括液压油缸和同步器，所述液压油缸下端活动连接所述外壳的下盖，所述液压油缸的活塞杆活动连接同步器的驱动臂，所述同步器滑动连接于所述主体；所述扩底装置包括驱动杆和伸展臂，所述驱动杆上端活动连接同步器的被动臂，所述驱动杆下端活动连接所述伸展臂的驱动耳，所述伸展臂的固定耳活动连接所述主体的外壁，所述伸展臂设于所述外壳的下方开口中，所述伸展臂上设有钻齿装置。

2.如权利要求1所述的扩底钻头，其特征在于：所述主体内部设有一排渣管，所述主体顶端法兰设有对应所述排渣管的排渣开口，所述下盖设有对应所述排渣管的排渣孔和排渣外管，所述主体顶端法兰的排渣开口周围设有进气口，所述排渣管上方的筒壁设有进气通孔，一密封盖固定连接所述主体上，所述密封盖设于所述进气通孔下方。

3.如权利要求2所述的扩底钻头，其特征在于：所述下盖的排渣孔偏离下盖的几何中心，所述下盖下方固定连接有垂直于所述下盖的水流导向板，所述水流导向板沿所述下盖的边缘均匀分布。

4.如权利要求1所述的扩底钻头，其特征在于：所述钻齿装置包括连接臂、锥形圆柱和钻齿，所述钻齿均匀布设在所述锥形圆柱上，所述锥形圆柱活动连接在所述连接臂上。

5.如权利要求4所述的扩底钻头，其特征在于：所述下盖下方设有钻齿装置，所述下盖的钻齿装置锥形圆柱的轴线从大端到小端的方向指向下盖的几何中心，所述下盖的钻齿装置分布在以所述下盖的几何中心为起点的渐开螺旋线上。

6.如权利要求1所述的扩底钻头，其特征在于：所述伸展臂侧边固定连接有限位凸台，所述外壳的下盖的开口内边缘固定连接有限位块，所述外壳的筒壁的开口上边缘固定连接有限位块。

7.如权利要求1所述的扩底钻头，其特征在于：所述外壳外周设有检视口，所述检视口上设有检视口封盖。

8.如权利要求1所述的扩底钻头，其特征在于：所述外壳上盖的上方设有加强筋，所述外壳上盖的下方设有加强筋。

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