CN211058721U - 后扩底钻头 - Google Patents

Abstract

本申请提供的后扩底钻头，包括钻杆、顶推件、刀片以及连接件。钻杆包括本体和与本体连接的安装部，安装部上形成有开口槽和第一轴孔，安装部对应开口槽上具有倾斜设置的导向面。顶推件包括连接部和与连接部连接的底座，连接部上形成有第二轴孔，连接部能在开口槽内移动。刀片包括支撑端、刀刃和滑动端，滑动端设置在开口槽内，支撑端朝向连接部，刀刃朝向开口槽外侧。连接件穿过第一轴孔和第二轴孔，以将连接部活动连接在安装部上，其中，第一轴孔和第二轴孔中的一个与连接件相适配，第一轴孔和第二轴孔中的另一个沿钻杆的轴向延伸。本申请实施例提供的后扩底钻头，结构简单，便于制作，制作成本低，操作方法简单。

Description

后扩底钻头

技术领域

本申请涉及岩土工程技术领域，尤其涉及一种后扩底钻头。

背景技术

后锚固技术是指在混凝土基材上打完直孔，再用专用后扩底钻头在直孔的底部进行扩孔，扩孔形成的型腔与后扩孔锚栓头部膨胀后的几何形状一致，后扩孔锚栓头部膨胀开后与型腔紧密配合形成机械锁固机构。现有的后扩底钻头采用齿轮、齿条的传动方式来实现后扩底钻头的刀片的扩张与收缩，这种形式的后扩底钻头结构复杂。

实用新型内容

有鉴于此，本申请实施例期望提供一种后扩底钻头，解决现有的后扩底钻头采用齿轮、齿条的传动方式来实现后扩底钻头的刀片的扩张与收缩，结构复杂的问题，为解决上述技术问题，本申请实施例的技术方案是这样实现的：

本申请实施例提供一种后扩底钻头，包括：

钻杆，所述钻杆包括本体和与所述本体连接的安装部，所述安装部上形成有开口槽和第一轴孔，所述安装部对应所述开口槽上具有倾斜设置的导向面；

顶推件，所述顶推件包括连接部和与所述连接部连接的底座，所述连接部上形成有第二轴孔，所述连接部能在所述开口槽内移动；

刀片，所述刀片包括支撑端、刀刃和滑动端，所述滑动端设置在所述开口槽内，所述支撑端朝向所述连接部，所述刀刃朝向所述开口槽外侧；以及

连接件，所述连接件穿过所述第一轴孔和所述第二轴孔，以将所述连接部活动连接在所述安装部上，其中，所述第一轴孔和所述第二轴孔中的一个与所述连接件相适配，所述第一轴孔和所述第二轴孔中的另一个沿所述钻杆的轴向延伸；

当所述钻杆朝向所述顶推件运动且所述底座运动受限时，所述连接部抵接所述支撑端，使所述滑动端沿所述导向面朝远离所述顶推件的方向运动，所述刀刃暴露于所述钻杆外侧；当所述钻杆背离所述顶推件运动，所述滑动端能够沿所述导向面朝靠近所述顶推件的方向运动，使所述刀刃收纳于所述开口槽内。

进一步地，所述导向面靠近所述顶推件的一端位于所述本体的轴线上，所述刀片朝向所述本体的一端位于所述本体的轴线上。

进一步地，所述安装部包括滑动部、与所述滑动部连接的限位部，所述限位部上形成所述开口槽，所述导向面形成在所述滑动部上，所述限位部的外表面至少部分低于所述本体的外表面，以形成容渣槽。

进一步地，所述限位部朝向所述后扩底钻头行进方向侧的厚度小于所述限位部背离所述后扩底钻头行进方向侧的厚度。

进一步地，所述后扩底钻头包括设置于所述本体外表面且与所述容渣槽连通的导渣槽，所述导渣槽沿所述本体的轴向延伸。

进一步地，所述滑动端能够沿非平行于所述导向面的方向移动至所述开口槽内与所述导向面抵接。

进一步地，所述底座远离所述连接部的端面的面积大于所述连接部与所述底座连接的端面的面积。

进一步地，所述底座远离所述连接部的端面经过抛光处理；

和/或，所述底座远离所述连接部的端面为球面。

进一步地，所述刀刃包括第一切削面和与所述第一切削面连接的第二切削面，所述第一切削面朝向所述后扩底钻头行进方向，所述第二切削面背离所述后扩底钻头行进方向，所述第一切削面的面积大于所述第二切削面的面积。

进一步地，所述开口槽的数量至少为两个，所述开口槽沿所述安装部的周向间隔均匀分布，所述刀片的数量与所述开口槽的数量相等。

本申请实施例提供的后扩底钻头，连接件穿过第一轴孔和第二轴孔，以将连接部活动连接在安装部上，使得滑动端能够沿导向面朝靠近或远离顶推件的方向运动，实现刀刃暴露于钻杆外侧或收纳于开口槽内，从而实现扩孔的目的，本申请实施例提供的后扩底钻头结构简单，便于制作，制作成本低，操作方法简单。

附图说明

图1为本申请实施例中后扩底钻头的一个结构示意图，其中，刀刃收纳于开口槽内；

图2为图1中A-A方向的剖视图；

图3为本申请实施例中后扩底钻头的另一个结构示意图，其中，刀刃暴露于钻杆外侧；

图4为图3中B-B方向的剖视图；

图5为图4中C-C方向的剖视图；

图6为本申请实施例中钻杆的结构示意图；

图7为图6中D-D方向的剖视图；

图8为本申请实施例中顶推件的主视图；

图9为图8中顶推件的侧视图；

图10为图8中E-E方向的剖视；

图11为本申请实施例中刀片的主视图；

图12为图11中刀片的俯视图；

图13为本申请实施例中直孔的结构示意图；

图14为本申请实施例中后扩底钻头在直孔中剖视图；

图15为本申请实施例中后扩底钻头扩孔后的剖视图；

图16为本申请实施例中直孔扩孔后的结构示意图。

附图标记说明

钻杆1；本体11；安装部12；开口槽12a；第一轴孔12b；导向面12c；容渣槽12d；滑动部121；限位部122；顶推件2；连接部21；第二轴孔21a；底座22；刀片3；支撑端3a；刀刃3b；第一切削面3b’；第二切削面3b”；滑动端3c；连接件4；直孔100；型腔200。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明，不应视为对本申请的不当限制。

在本申请的描述中，“上”、“下”方位或位置关系为基于后扩底钻头正常使用时的方位。需要理解的是，这些方位术语仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

请参见图1-图6，本申请实施例提供一种后扩底钻头，包括钻杆1、顶推件 2、刀片3以及连接件4。钻杆1包括本体11和与本体11连接的安装部12，安装部12上形成有开口槽12a和第一轴孔12b，安装部12对应开口槽12a上具有倾斜设置的导向面12c。顶推件2包括连接部21和与连接部21连接的底座22，连接部21上形成有第二轴孔21a，连接部21能在开口槽12a内移动。刀片3包括支撑端3a、刀刃3b和滑动端3c，滑动端3c设置在开口槽12a内，支撑端3a朝向连接部21，刀刃3b朝向开口槽12a外侧。连接件4穿过第一轴孔12b和第二轴孔21a，以将连接部21活动连接在安装部12上，其中，第一轴孔12b和第二轴孔21a中的一个与连接件4相适配，第一轴孔12b和第二轴孔21a中的另一个沿钻杆1的轴向延伸。

当钻杆1朝向顶推件2运动且底座22运动受限时，连接部21抵接支撑端 3a，使滑动端3c沿导向面12c朝远离顶推件2的方向运动，刀刃3b暴露于钻杆1外侧。当钻杆1背离顶推件2运动，滑动端3c能够沿导向面12c朝靠近顶推件2的方向运动，使刀刃3b收纳于开口槽12a内。此时，刀片3收纳于开口槽12a内。

本申请一实施例中，第一轴孔12b与连接件4相适配，第二轴孔21a沿钻杆1的轴向延伸。采用此种设计，钻杆1的强度更好，受力能力更好。连接件4穿过第一轴孔12b和第二轴孔21a，由于第一轴孔12b与连接件4相适配，又因为第二轴孔21a沿钻杆1的轴向延伸，连接件4沿钻杆1轴向运动的距离为第二轴孔21a沿钻杆1的轴向延伸的长度，从而实现连接部21与安装部12 活动连接，连接部21能够在开口槽12a内移动。

当钻杆1朝向顶推件2运动时，连接件4也朝向顶推件2运动，安装部12 也朝向顶推件2运动，在底座22运动受限的条件下，由于连接部21抵接支撑端3a，从而使滑动端3c沿导向面12c朝远离顶推件2的方向运动，刀刃3b暴露于钻杆1外侧，刀刃3b接触到直孔100(见图13)的孔壁。当钻杆1停止运动时，刀刃3b最大限度暴露于钻杆1外侧。此时，旋转钻杆1进行扩孔，扩孔形成的型腔200与后扩孔锚栓头部膨胀后的几何形状一致。扩孔完成后，向直孔100的上方提起钻杆1，即钻杆1背离顶推件2运动，连接件4也背离顶推件2运动，在刀片3自身重力和/或直孔100的孔壁的作用下，滑动端3c 沿导向面12c朝靠近顶推件2的方向运动，使刀刃3b收纳于开口槽12a内，后扩底钻头从直孔100内取出。

本申请一实施例中，第二轴孔21a与连接件4相适配，第一轴孔12b沿钻杆1的轴向延伸，连接件4穿过第一轴孔12b和第二轴孔21a，由于第二轴孔 21a与连接件4相适配，又因为第一轴孔12b沿钻杆1的轴向延伸，连接件4 沿钻杆1轴向运动的距离为第一轴孔12b沿钻杆1的轴向延伸的长度，从而实现连接部21与安装部12活动连接，连接部21能够在开口槽12a内移动。钻杆1、顶推件2、刀片3、连接件4的运动原理与上述原理相同，在此不再赘述。

连接件4穿过第一轴孔12b和第二轴孔21a，以将连接部21活动连接在安装部12上，使得滑动端3c能够沿导向面12c朝靠近或远离顶推件2的方向运动，实现刀刃3b暴露于钻杆1外侧或收纳于开口槽12a内，从而实现扩孔的目的，本申请实施例提供的后扩底钻头结构简单，便于制作，制作成本低，操作方法简单。

连接件4沿径向的横截面可以为多边形，例如三边形、四边形、五边形或六边形等，也可以为圆形。可以理解的是，当连接件4沿径向的横截面为多边形时，第一轴孔12b和第二轴孔21a中的一个与连接件4相适配，也就是，第一轴孔12b和第二轴孔21a中的一个是沿径向的横截面为与连接件4相适配的多边形，第一轴孔12b和第二轴孔21a中的另一个沿钻杆1的轴向延伸，也就是说，第一轴孔12b和第二轴孔21a中的另一个为沿钻杆1的轴向延伸的长条形孔，使得连接件4能在第一轴孔12b和第二轴孔21a中的另一个内运动。

连接件4沿径向的横截面为圆形时，第一轴孔12b和第二轴孔21a中的一个与连接件4相适配，也就是说，第一轴孔12b和第二轴孔21a中的一个是沿径向的横截面为与连接件4相适配的圆形，优选地，第一轴孔12b和第二轴孔 21a中的另一个是沿径向的横截面为沿钻杆1的轴向延伸的腰形孔，采用此种结构，连接件4与第一轴孔12b之间间隙、连接件4与第二轴孔21a之间间隙不易积留灰尘或渣子，从而避免灰尘或渣子影响连接件4的运动。

可以理解的是，由于钻杆1、顶推件2、刀片3以及连接件4均需进入直孔 100，再对直孔100进行扩孔，因此，在刀刃3b收纳于开口槽12a内的情况下，将后扩底钻头放入直孔100内，钻杆1、顶推件2以及连接件4的最大直径必然小于等于直孔100的直径。

本申请一实施例中，请参见图2和图4，导向面12c靠近顶推件2的一端位于本体11的轴线上，刀片3朝向本体11的一端位于本体11的轴线上。由于刀刃3b能够收纳于开口槽12a内，导向面12c靠近顶推件2的一端位于本体 11的轴线上，使得滑动端3c靠近顶推件2的一端能够位于本体11的轴线上，此外，刀片3朝向本体11的一端位于本体11的轴线上，使得刀片3在有限的空间内，能够与安装部12有较大的接触面积，从而增加刀片3的结构强度、改善刀片3的受力状况。

本申请一实施例中，请参见图1-图5，安装部12包括滑动部121、与滑动部121连接的限位部122，限位部122上形成开口槽12a，导向面12c形成在滑动部121上，限位部122的外表面至少部分低于本体11的外表面，以形成容渣槽12d。由于扩孔的过程中会产生渣子，采用容渣槽12d便于容纳渣子，在限位部122上设置容渣槽12d，结构简单，易于加工制作。

本申请一实施例中，请参见图5，限位部122朝向后扩底钻头行进方向侧的厚度小于限位部122背离后扩底钻头行进方向侧的厚度。由于限位部122朝向后扩底钻头行进方向侧的厚度较小，在后扩底钻头进行旋转扩孔的过程中，便于渣子进入容渣槽12d内；限位部122背离后扩底钻头行进方向侧的厚度相对较大，起到阻挡渣子飞出的作用，避免容渣槽12d内的渣子随着旋转扩孔运动至容渣槽12d外。

可以通过调节刀刃3b的倾斜角度、第一轴孔12b或第二轴孔21a中沿钻杆 1的轴向延伸的长度，来调节刀刃3b暴露于钻杆1外的大小，从而改变型腔 200的大小。

本申请一实施例中，请参见图6和图7，后扩底钻头包括设置于本体11外表面且与容渣槽12d连通的导渣槽(图未示出)，导渣槽沿本体11的轴向延伸。导渣槽用于将容渣槽12d内渣子引导排出直孔100。在型腔200体积较大，容渣槽12d容积不够时，通过导渣槽将过多的渣子引导排出直孔100。

可以理解的是，导渣槽可以为一个，也可以为多个，可以为直线型结构，也可以是螺旋结构。

本申请一实施例中，请参见图1-图7，滑动端3c能够沿非平行于导向面12c 的方向移动至开口槽12a内与导向面12c抵接。由于滑动端3c能够沿非平行于导向面12c的方向移动至开口槽12a内，进一步简化了刀片3的结构，进一步避免刀片3存在局部应力集中的情况，刀片3的受力能力更好，避免在扩孔过程中在剪切力的影响下，刀片3破碎或断裂。

本申请一实施例中，请参见图8-图10，底座22远离连接部21的端面的面积大于连接部21与底座22连接的端面的面积。底座22远离连接部21的端面与直孔100的底壁直接接触，在扩孔过程中，底座22随着钻杆1一同旋转，底座22远离连接部21的端面将会磨损直孔100的底壁，底座22远离连接部 21的端面的面积大于连接部21与底座22连接的端面的面积，增大底座22远离连接部21的端面与直孔100的底壁的接触面积，减小压强，从而减小直孔100的底壁受磨损的程度。优选地是，底座22远离连接部21的端面与直孔100 底壁相适配。

为了进一步减小直孔100的底壁受到的摩擦力，减小直孔100的底壁受磨损的程度，本申请一实施例中，请参见图8-图10，底座22远离连接部21的端面经过抛光处理。通过减小底座22远离连接部21的端面的摩擦系数，从而减小直孔100的底壁受到的摩擦力。

本申请一实施例中，请参见图8-图10，底座22远离连接部21的端面为球面。此种设计，有利于进一步减小直孔100的底壁受磨损的程度。

还可以在底座22远离连接部21的端面涂抹润滑介质，比如润滑油脂，可进一步减小直孔100的底壁受磨损的程度。

本申请一实施例中，请参见图11和图12，刀刃3b包括第一切削面3b’和与第一切削面3b’连接的第二切削面3b”，第一切削面3b’朝向后扩底钻头行进方向，第二切削面3b”背离后扩底钻头行进方向，第一切削面3b’的面积大于第二切削面3b”的面积。此种设计，不仅便于后扩底钻头通过旋转运动对直孔 100进行切削扩孔，还能减小刀刃3b受到的损伤。

本申请一实施例中，请参见图1-图7，开口槽12a的数量至少为两个，开口槽12a沿安装部12的周向间隔均匀分布，刀片3的数量与开口槽12a的数量相等。此种结构，便于后扩底钻头快速完成扩孔，减小单个刀片3受到的损伤，开口槽12a沿安装部12的周向间隔均匀分布，也就是说刀片3间隔均匀分布，避免后扩底钻头在旋转运动中偏心。

优选地是，开口槽12a的数量为两个，开口槽12a沿安装部12的周向间隔均匀分布，也就是说，两个开口槽12a沿本体11的轴线对称分布，两个开口槽12a在一个平面内，可以简化连接部21，将连接部21设计为平板状，便于在连接部21上加工第二轴孔21a。刀片3的数量也为两个，刀片3沿本体11 的轴线对称分布。两个导向面12c可以沿本体11的轴线对称分布，导向面12c 靠近顶推件2的一端可以位于本体11的轴线上，则两个刀片3朝向本体11的一端位于本体11的轴线上。此种设计，刀片3朝向本体11的一端位于本体11 的轴线上，两个刀片3朝向本体11的一端相互抵接，两个刀片3在同一平面内，充分利用有限的空间，增加刀片3的结构强度、改善刀片3的受力状况，刀片3沿本体11的轴线对称分布，避免后扩底钻头在旋转运动中偏心，实现快速扩孔。

本申请实施例提供的后扩底钻头的实施方法，请参见图13-图16，普通钻头形成直孔100，将后扩底钻头替换普通钻头，将后扩底钻头放入直孔100内，当底座22接触到直孔100的底壁时，后扩底钻头继续往下运动，由于底座22 运动受限，当钻杆1继续朝向顶推件2运动时，连接件4朝向顶推件2运动，安装部12也朝向顶推件2运动，由于连接部21抵接支撑端3a，从而使滑动端 3c沿导向面12c朝远离顶推件2的方向运动，刀刃3b暴露于钻杆1外侧，刀刃3b接触到直孔100的孔壁，当钻杆1停止运动时，刀刃3b最大限度暴露于钻杆1外侧，此时，旋转钻杆1进行扩孔，旋转钻杆1的过程中，刀片3、顶推件2、连接件4同步转动，扩孔形成的型腔200与后扩孔锚栓头部膨胀后的几何形状一致。

扩孔完成后，向直孔100的上方提起钻杆1，即钻杆1背离顶推件2运动，连接件4也背离顶推件2运动，滑动端3c沿导向面12c朝靠近顶推件2的方向运动，在刀片3自身重力和/或直孔100的孔壁的作用下，使刀刃3b收纳于开口槽12a内，后扩底钻头从直孔100内取出，直孔100内形成型腔200。

取出后扩底钻头后，将与直孔100相适配的后扩孔锚栓放入直孔100内，在后扩孔锚栓的螺杆外套接空心管，锤击空心管，使得后扩孔锚栓头部膨胀后与型腔200紧密配合形成机械锁固机构，再将紧固件套结在螺杆暴露在直孔 100外部的一端，固定紧固件，实现后扩孔锚栓固定。

本申请实施例中，顶推件2、连接件4可以采用40铬合金钢制作，刀片3 可以采用钨合金钢制作。

需要说明的是，本申请实施例提供的后扩底钻头不仅可以用于后锚固技术中直孔扩孔，也可以用于其他钻孔的扩孔。

本申请提供的各个实施例/实施方式在不产生矛盾的情况下可以相互组合。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种后扩底钻头，其特征在于，包括：

钻杆，所述钻杆包括本体和与所述本体连接的安装部，所述安装部上形成有开口槽和第一轴孔，所述安装部对应所述开口槽上具有倾斜设置的导向面；

顶推件，所述顶推件包括连接部和与所述连接部连接的底座，所述连接部上形成有第二轴孔，所述连接部能在所述开口槽内移动；

刀片，所述刀片包括支撑端、刀刃和滑动端，所述滑动端设置在所述开口槽内，所述支撑端朝向所述连接部，所述刀刃朝向所述开口槽外侧；以及

连接件，所述连接件穿过所述第一轴孔和所述第二轴孔，以将所述连接部活动连接在所述安装部上，其中，所述第一轴孔和所述第二轴孔中的一个与所述连接件相适配，所述第一轴孔和所述第二轴孔中的另一个沿所述钻杆的轴向延伸；

当所述钻杆朝向所述顶推件运动且所述底座运动受限时，所述连接部抵接所述支撑端，使所述滑动端沿所述导向面朝远离所述顶推件的方向运动，所述刀刃暴露于所述钻杆外侧；当所述钻杆背离所述顶推件运动，所述滑动端能够沿所述导向面朝靠近所述顶推件的方向运动，使所述刀刃收纳于所述开口槽内。

2.根据权利要求1所述的后扩底钻头，其特征在于，所述导向面靠近所述顶推件的一端位于所述本体的轴线上，所述刀片朝向所述本体的一端位于所述本体的轴线上。

3.根据权利要求1所述的后扩底钻头，其特征在于，所述安装部包括滑动部、与所述滑动部连接的限位部，所述限位部上形成所述开口槽，所述导向面形成在所述滑动部上，所述限位部的外表面至少部分低于所述本体的外表面，以形成容渣槽。

4.根据权利要求3所述的后扩底钻头，其特征在于，所述限位部朝向所述后扩底钻头行进方向侧的厚度小于所述限位部背离所述后扩底钻头行进方向侧的厚度。

5.根据权利要求3所述的后扩底钻头，其特征在于，所述后扩底钻头包括设置于所述本体外表面且与所述容渣槽连通的导渣槽，所述导渣槽沿所述本体的轴向延伸。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的后扩底钻头，其特征在于，所述滑动端能够沿非平行于所述导向面的方向移动至所述开口槽内与所述导向面抵接。

7.根据权利要求1-5任意一项所述的后扩底钻头，其特征在于，所述底座远离所述连接部的端面的面积大于所述连接部与所述底座连接的端面的面积。

8.根据权利要求7所述的后扩底钻头，其特征在于，所述底座远离所述连接部的端面经过抛光处理；

和/或，所述底座远离所述连接部的端面为球面。

9.根据权利要求1-5任意一项所述的后扩底钻头，其特征在于，所述刀刃包括第一切削面和与所述第一切削面连接的第二切削面，所述第一切削面朝向所述后扩底钻头行进方向，所述第二切削面背离所述后扩底钻头行进方向，所述第一切削面的面积大于所述第二切削面的面积。

10.根据权利要求1-5任意一项所述的后扩底钻头，其特征在于，所述开口槽的数量至少为两个，所述开口槽沿所述安装部的周向间隔均匀分布，所述刀片的数量与所述开口槽的数量相等。

Images