CN203701971U - 牙轮钻头、牙轮钻具和旋挖钻机 - Google Patents

牙轮钻头、牙轮钻具和旋挖钻机 Download PDF

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水俊峰
崔永伟
冯建伟
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Abstract

本实用新型公开了一种牙轮钻头、牙轮钻具和旋挖钻机。该牙轮钻头包括:牙轮和牙掌;所述牙掌包括设置于头端的连接平台和设置于尾端的颈轴;所述连接平台上设置有第一连接孔和凸台;所述牙轮沿所述颈轴的轴线可转动的连接于所述颈轴。本实用新型提供的牙轮钻头的具有以下优点:可与钻筒可拆卸连接,当牙轮钻头损坏后便可将其从钻筒拆卸后更换即可,有利于降低设备成本;通过拆装设置于第一连接孔内的紧固件,即可更换牙轮钻头,拆装方便;双向工作时均不易与钻筒相分离,提高工作的可靠性,有利于提高施工效率;通过凸台与钻筒键槽的配合驱动牙轮钻头切削岩石,可避免紧固件受到剪切力,连接稳定性得到提升。

Description

牙轮钻头、牙轮钻具和旋挖钻机
技术领域
本实用新型涉及工程机械领域,特别涉及一种牙轮钻头、牙轮钻具和旋挖钻机。
背景技术
旋挖钻机是一种适合建筑基础工程中成孔作业的施工机械,其原理是靠动力头驱动钻杆,实现钻具回转切削岩土,然后提升至孔外卸土,经周期性循环作业直至成孔。旋挖钻机不仅适于砂土、粘性土、粉质土等土层的施工,还适用于岩层的施工,在灌注桩、连续墙、基础加固等多种地基基础施工中得到广泛应用。旋挖钻机作为一种高效、先进的成孔设备,在高铁、桥梁等大口径施工钻孔时,其优势较为突出。
钻具是旋挖钻机的重要部件之一,其用于接受来自旋挖钻机传动装置传递的压力和扭矩,从而实现自身的旋转和进给,并以此方式来掘进切削岩土。钻具根据钻头形式的不同可分为多种,其中,牙轮钻具特别适用于钻进强度极高的微风化、未风化基岩和高强度混凝土。
现有的牙轮钻具通常包括钻筒和牙轮钻头,牙轮钻头包括设置有颈轴的牙掌,以及牙轮部,牙轮部沿牙掌的末端轴向可转动的连接于牙掌的末端,牙掌的头端焊接于钻筒底端,或与钻筒体螺纹连接。现有的牙轮钻具的缺陷在于:对于牙轮与钻筒焊接的牙轮钻具,一旦牙轮发生损坏,则需将损坏的牙轮钻头切割后重新焊接新的牙轮钻头,操作繁琐,也不利于节约设备成本;对于牙轮与钻筒螺纹连接的牙轮钻具,由于旋挖钻具要求既可以正时针旋转,也可以逆时针旋转,此种钻具在使用时,锥螺纹部分会在一种旋转方向上发生倒扣,使得钻头与钻筒相分离,此时又需要将钻具提起后重新安装,降低施工效率。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型提出一种有利于节约成本且钻头与钻筒不易脱离的牙轮钻头、牙轮钻具和旋挖钻机。
为达到上述目的,本实用新型的技术方案是这样实现的:
一方面,本实用新型提供了一种牙轮钻头,包括:牙轮和牙掌;所述牙掌包括设置于头端的连接平台和设置于尾端的颈轴;所述连接平台上设置有第一连接孔和凸台所述牙轮沿所述颈轴的轴线可转动的连接于所述颈轴。
进一步地,所述第一连接孔的个数至少为两个。
进一步地,所述第一连接孔为螺纹孔或销孔。
进一步地,所述凸台为柱体凸台、锥体凸台或阶梯凸台。
进一步地,所述牙掌与所述颈轴形成轴承副,且所述牙掌与所述颈轴之间设置有旋转密封件。
进一步地,所述牙轮表面设置有耐磨层。
本实用新型还提供一种牙轮钻具,包括:钻筒,以及与所述钻筒底端可拆卸连接的牙轮钻头,所述牙轮钻头为权利要求至任意一项所述的牙轮钻头;所述钻筒的底端设置有与所述牙轮钻头的凸台相适配的键槽,以及与所述第一连接孔相对应的第二连接孔。
进一步地,所述牙轮钻头的个数为多个,沿所述钻筒的底端周向均匀设置。
进一步地,还包括:设置于所述钻筒顶部的连接方。
本实用新型还提供一种旋挖钻机,其特征在于,设置有上述任意一项所述的牙轮钻具。
本实用新型提供的牙轮钻头的牙掌的头端设置有用于与钻筒可拆卸连接的连接平台,安装时,将连接平台的凸台插入钻筒的键槽内,凸台即可承受在转动中所产生的弯矩,然后将紧固件设置于连接平台的第一连接孔以及钻筒相应的连接孔,便可把牙轮钻头固定在钻筒上。旋挖钻机工作时,将扭矩和压力传给筒体,进而通过键槽和凸台的配合驱动牙轮钻头切削岩石。本实用新型提供的牙轮钻头具有以下优点:
(1)可与钻筒可拆卸连接,当牙轮钻头损坏后便可将其从钻筒拆卸后更换即可,有利于降低设备成本;
(2)通过拆装设置于第一连接孔内的紧固件,即可更换牙轮钻头,拆装方便;
(3)双向工作时均不易与钻筒相分离,提高工作的可靠性,有利于提高施工效率;
(4)通过凸台与钻筒键槽的配合驱动牙轮钻头切削岩石,可避免紧固件受到剪切力,连接稳定性得到提升。
附图说明
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
图1为本实用新型实施例提供的牙轮钻头的结构示意图;
图2为本实用新型实施例提供的牙轮钻头的剖面结构示意图;
图3为本实用新型实施例提供的牙轮钻具的立体示意图;
图4为本实用新型实施例提供的牙轮钻具的钻筒底端的结构示意图。
附图标记说明:
1   牙轮        2   牙掌
21  连接平台    211 第一连接孔
212 凸台        22  颈轴
3   钻筒        31  连接块
311 第二连接孔  312 键槽
32  连接方
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合附图,对本实用新型的各优选实施例作进一步说明。
请参见图1和图2,该图示出了本实用新型实施例一提供的牙轮钻头的结构,本实施例提供的牙轮钻头包括:牙轮1和牙掌2;其中,
牙掌2包括设置于头端的连接平台21和设置于尾端的颈轴22;连接平台上21设置有第一连接孔211和凸台212。
牙轮1沿颈轴22的轴线可转动的连接于颈轴22。
本实施例提供的牙轮钻头中,牙掌2的头端用于与钻筒相连,尾端与牙轮1相连,当钻筒转动时,一方面牙掌2带动牙轮1围绕钻筒的轴线做公转,另一方面牙轮1围绕牙掌2的颈轴22的轴线做自转。牙轮1在上述公转和自转的过程中对周围岩层或土层进行切削。
上述牙轮1和牙掌2的颈轴22的具体结构可以与现有技术相同,例如:牙掌2与颈轴22可以形成轴承副,且牙掌2与颈轴22之间可以设置有旋转密封件。具体而言,上述牙掌2设置有内腔,牙掌2的内腔与颈轴22之间设置有滚珠,二者形成轴承副连接;牙掌2内腔在靠近开口处设置有用于放置旋转密封件的环形键槽,牙掌2和颈轴22通过O型圈或矩形圈等旋转密封件进行密封。牙轮1的牙齿可以为镶齿或钢齿。作为优先方案,为了提高牙轮1的耐磨性能,延长其使用寿命,上述牙轮表面可以设置有耐磨层。
本实施例提供的牙轮钻头中,牙掌2的头端设置有连接平台21,该连接平台21用于与钻筒的底端可拆卸连接,方便安装和拆卸。连接平台21设置有第一连接孔211和凸台212,其中:
凸台212用于与钻筒底端的键槽相配合,该凸台212可承受在转动过程中钻筒对牙轮钻头的弯矩;该凸台212可以为柱体凸台、锥体凸台或阶梯凸台,本实施例中为柱体凸台。该凸台212的个数可以为一个或一个以上,凸台212尺寸越大,个数越多,可承受的弯矩越大,本领域技术人员可以根据具体工况进行选择。
第一连接孔211用于与钻筒底端相连,进而使牙轮钻头安装于钻筒。上述第一连接孔211的个数可以为一个或多个,为了保证连接强度,上述第一连接孔211的个数至少为两个。上述第一连接孔211可以为螺纹孔或销孔。
本实施例提供的牙轮钻头的牙掌2的头端设置有用于与钻筒可拆卸连接的连接平台21,安装时,将连接平台21的凸台212插入钻筒的相应的键槽内,凸台212即可承受在转动中所产生的弯矩,然后将紧固件设置于连接平台21的第一连接孔211以及钻筒的连接孔,便可把牙轮钻头固定在钻筒上。旋挖钻机工作时,将扭矩和压力传给筒体,进而通过键槽和凸台的配合驱动牙轮钻头切削岩石。本实用新型提供的牙轮钻头具有以下优点:
(1)可与钻筒可拆卸连接,当牙轮钻头损坏后便可将其从钻筒拆卸后更换即可,有利于降低设备成本;
(2)通过拆装设置于第一连接孔内的紧固件,即可更换牙轮钻头,拆装方便;
(3)双向工作时均不易与钻筒相分离,提高工作的可靠性,有利于提高施工效率;
(4)通过凸台与钻筒键槽的配合驱动牙轮钻头切削岩石,可避免紧固件受到剪切力,连接稳定性得到提升。
本实用新型另一实施例还提供种牙轮钻具,请参见图3和图4,该牙轮钻具包括:钻筒3,以及与钻筒3底端可拆卸连接的牙轮钻头,该牙轮为上述实施例所述的牙轮钻头;钻筒3的底端设置有与牙轮钻头的凸台212相适配的键槽312,以及与第一连接孔211相对应的第二连接孔311。
钻筒3底端的键槽312和第二连接孔311用于与牙轮钻头相连。键槽312的形状以及连接孔311的类型可以根据牙轮钻头的凸台212形状以及第一连接孔211的类型进行设置。钻筒3的键槽312和第二连接孔311可以设置在钻筒3底端的连接块31上,具体而言,钻筒3的底端可以设置有连接块31,该连接块31上设置有键槽312和第二连接孔311。
进一步地,上述牙轮钻具中牙轮钻头的个数可以为多个,沿钻筒3的底端周向均匀设置,进而提高削土效率。
当然,本实施例提供的钻具还可以包括现有的钻具所具有的其他结构,例如:设置于所述钻筒3顶部的连接方32。该连接方32用于将钻杆的扭矩传递给钻筒,进而带动牙轮钻头进行切削作业。
本实施例提供的钻具的安装过程如下:
将牙轮钻头的凸台212插入钻筒3底端的键槽312内,然后使用螺栓、销轴等紧固件穿设牙轮钻头的第一连接孔211和钻筒3的第二连接孔311后固定,便完成安装。拆装过程相反,兹不赘述。
鉴于上述牙轮钻头的上述优点,本实施例提供的牙轮钻具相应的具有如下优点:
(1)牙轮钻头与钻筒可拆卸连接,当牙轮钻头损坏后便可将其从钻筒拆卸后更换即可,有利于降低钻筒成本;
(2)通过拆装设置于第一连接孔内的紧固件,即可更换牙轮钻头,拆装方便;
(3)双向工作时牙轮钻头均不易与钻筒相分离,提高工作的可靠性,有利于提高施工效率;
(4)通过凸台与钻筒键槽的配合驱动牙轮钻头切削岩石,可避免紧固件受到剪切力,牙轮钻头和钻筒连接稳定性得到提升。
本实用新型其他实施例还提供了一种旋挖钻机,该旋挖钻机设有上述任一种牙轮钻具,由于上述任一种牙轮钻具具有上述技术效果,因此,设有该牙轮钻具的旋挖钻机也应具备相应的技术效果,其具体实施过程与上述实施例类似,兹不赘述。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、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 (10)

1.一种牙轮钻头,其特征在于,包括:牙轮(1)和牙掌(2); 
所述牙掌(2)包括设置于头端的连接平台(21)和设置于尾端的颈轴(22);所述连接平台(21)上设置有第一连接孔(211)和凸台(212), 
所述牙轮(1)沿所述颈轴(22)的轴线可转动的连接于所述颈轴(22)。 
2.根据权利要求1所述的牙轮钻头,其特征在于,所述第一连接孔(211)的个数至少为两个。 
3.根据权利要求1所述的牙轮钻头,其特征在于,所述第一连接孔(211)为螺纹孔或销孔。 
4.根据权利要求1所述的牙轮钻头,其特征在于,所述凸台(212)为柱体凸台、锥体凸台或阶梯凸台。 
5.根据权利要求1所述的牙轮钻头,其特征在于,所述牙掌(2)与所述颈轴(22)形成轴承副,且所述牙掌(2)与所述颈轴(22)之间设置有旋转密封件。 
6.根据权利要求1所述的牙轮钻头,其特征在于,所述牙轮(1)表面设置有耐磨层。 
7.一种牙轮钻具,其特征在于,包括:钻筒(3),以及与所述钻筒(3)底端可拆卸连接的牙轮钻头,所述牙轮钻头为权利要求1至6任意一项所述的牙轮钻头;所述钻筒(3)的底端设置有与所述牙轮钻头的凸台(212)相适配的键槽(312),以及与所述第一连接孔(211)相对应的第二连接孔(311)。 
8.根据权利要求7所述的牙轮钻具,其特征在于,所述牙轮钻头的个数为多个,沿所述钻筒(3)的底端周向均匀设置。 
9.根据权利要求7所述的牙轮钻具,其特征在于,还包括:设置于所述钻筒(3)顶部的连接方(32)。 
10.一种旋挖钻机,其特征在于,设置有权利要求7至9任意一项所述的牙轮钻具。 
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