CN211692323U - 钻头及钻具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钻头及钻具，该钻头包括底座部、切削部和单向机构，底座部上开设有彼此连通的安装槽和通孔，底座部上具有平行设置的第一侧面和第二侧面，安装槽与第一侧面连通，通孔与第二侧面连通，切削部与底座部连接，并且向钻头的钻进方向延伸，单向机构设置在底座部上，单向机构自安装槽至第二侧面单向连通。当该钻头用于钻孔时，高压水经钻杆通入到安装槽内并驱动单向机构开启，高压水对切削后的土层进行冲刷而形成泥浆排出，当钻孔的深度到达预设值时，高压水的输送停止，单向机构将通孔关闭，使得泥浆被封闭在钻头外侧与孔壁之间，避免了塌孔及埋管的现象发生，保证了施工的有效进行。

Description

钻头及钻具

技术领域

本实用新型涉及施工设备技术领域，尤其涉及一种钻头。本实用新型还涉及一种钻具。

背景技术

本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。

在施工过程中，为了满足施工的需求，施工人员往往需要在施工的位置进行钻孔操作。当进行小直径钻孔操作时，一般使用小直径正循环钻机或水冲式钻孔设备进行。

但是，小直径正循环钻机的钻头为开放式结构，当钻至设计深度，停水、水压减小、拔管等操作极易造塌孔及埋管等情况，无法满足施工的需求；水冲式钻进设备受钻进地层及深度影响较大，也无法有效满足施工的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的是至少解决小直径钻孔设备无法有效满足施工需求的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的第一方面提出了一种钻头，所述钻头包括：

底座部，所述底座部上开设有彼此连通的安装槽和通孔，所述底座部上具有平行设置的第一侧面和第二侧面，所述安装槽与所述第一侧面连通，所述通孔与所述第二侧面连通；

切削部，所述切削部与所述底座部连接，并且向所述钻头的钻进方向延伸；

单向机构，所述单向机构设置在所述底座部上，所述单向机构自所述安装槽至所述第二侧面单向连通。

根据本实用新型的钻头，当该钻头用于钻孔时，将钻头连接在钻具的钻杆上，驱动机构通过钻杆驱动钻头转动，钻头在钻孔位置转动，高压水经钻杆通入到安装槽内并驱动单向机构开启，高压水经通孔到达钻孔位置，切削部对钻孔位置的土层进行切削，高压水对切削后的土层进行冲刷而形成泥浆，泥浆经钻头的外侧与孔壁之间的空间涌出，从而实现钻孔过程中将切削后的土层进行排出，当钻孔的深度到达预设值时，钻头停止转动，高压水的输送停止，此时，单向机构将通孔关闭，使得安装槽与切削部的切削位置隔离，位于钻头外侧与孔壁之间的泥浆无法经通孔进入安装槽及钻杆内，从而使得泥浆被封闭在钻头外侧与孔壁之间，从而有效避免了塌孔及埋管的现象发生，进而保证了施工的有效进行。

另外，根据本实用新型的钻头，还可具有如下附加的技术特征：

在本实用新型的一些实施例中，所述底座部上还开设有过孔，所述过孔与所述通孔平行间隔设置；

所述单向机构还包括第一挡板部、第二挡板部、连杆部和弹性部，所述连杆部以可移动的方式穿设在所述过孔内，所述第一挡板部和所述第二挡板部的尺寸分别大于所述过孔的直径，所述第一挡板部与所述连杆部的一端连接且位于所述底座部的外侧，所述第二挡板部与所述连杆部的另一端连接且位于所述安装槽内，所述弹性部分别与所述第二挡板部和所述安装槽配合，所述弹性部的弹力使得所述第一挡板部抵靠在所述第二侧面上且将所述通孔封闭。

在本实用新型的一些实施例中，所述弹性部为弹簧，所述弹簧套装在所述连杆部上，所述弹簧的一端抵靠在所述安装槽的底面上，所述弹簧的另一端抵靠在所述第二挡板部上。

在本实用新型的一些实施例中，所述通孔的数量为多个，各所述通孔沿所述过孔的周向均布。

在本实用新型的一些实施例中，所述钻头还包括配合结构，所述配合结构设置在所述安装槽内，所述配合结构用于与钻杆配合，以便所述钻杆驱动所述钻头转动。

在本实用新型的一些实施例中，所述配合结构包括至少一个筋板部，所述筋板部与所述安装槽的侧壁连接，所述钻杆的一端能够插接在所述安装槽内，所述筋板部与所述钻杆的插入端配合，以使所述钻杆能够驱动所述钻头转动。

在本实用新型的一些实施例中，所述底座部的侧壁上开设有第一连接槽，所述第一连接槽分别与所述第一侧面和所述安装槽连通，所述筋板部的部分本体经所述第一连接槽凸出于所述底座的外表面。

在本实用新型的一些实施例中，所述切削部的数量为多个，各所述切削部沿所述底座部的周向间隔设置，并且各所述切削部的延伸端连接于一处以形成所述钻头的切削端。

在本实用新型的一些实施例中，所述底座部上开设有第二连接槽，所述第二连接槽分别与所述底座部的侧壁、所述安装槽和所述第二侧面连通，所述切削部的一端设置在所述第二连接槽内，并且所述切削部的一侧凸出于所述安装槽的内表面，所述切削部的另一侧凸出于所述底座部的外表面。

本实用新型的第二方面提出了一种钻具，所述钻具包括：

钻头，所述钻头为根据如上所述的钻头；

钻杆，所述钻杆的一端与所述钻头以可分离的方式连接；

驱动机构，所述驱动机构与所述钻杆的另一端传动连接。

根据本实用新型的钻具，在钻孔时，将钻头连接在钻具的钻杆上，驱动机构通过钻杆驱动钻头转动，钻头在钻孔位置转动，高压水经钻杆通入到安装槽内并驱动单向机构开启，高压水经通孔到达钻孔位置，切削部对钻孔位置的土层进行切削，高压水对切削后的土层进行冲刷而形成泥浆，泥浆经钻头的外侧与孔壁之间的空间涌出，从而实现钻孔过程中将切削后的土层进行排出，当钻孔的深度到达预设值时，钻头停止转动，高压水的输送停止，此时，单向机构将通孔关闭，使得安装槽与切削部的切削位置隔离，位于钻头外侧与孔壁之间的泥浆无法经通孔进入安装槽及钻杆内，从而使得泥浆被封闭在钻头外侧与孔壁之间，从而有效避免了塌孔及埋管的现象发生，进而保证了施工的有效进行。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1示意性地示出了根据本实用新型实施方式的钻具的结构示意图(钻头与钻杆分离时，驱动机构未示出)；

图2为图1所示钻具中钻头第一视角的结构示意图；

图3为图1所示钻具中钻头第二视角(俯视)的结构示意图；

图4为图1所示钻具中钻头第三视角(仰视)的结构示意图；

图5为图3所示钻头的A-A部的剖视图。

附图标记如下：

100为钻具；

10为钻头，11为切削部，12为单向机构，121为连杆部，122为紧固件， 123为第一挡板部，124为弹性部，125为第二挡板部，13为底座部，131为安装槽，132为第一侧面，133为通孔，134为第二侧面，135为过孔，136为第一按连接槽，137为第二连接槽，14为筋板部；

20为钻杆，21为限位槽。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

如图1至图5所示，根据本实用新型的实施方式，提出了一种钻头10，该钻头10包括底座部13、切削部11和单向机构12，底座部13上开设有彼此连通的安装槽131和通孔133，底座部13上具有平行设置的第一侧面132和第二侧面134，安装槽131与第一侧面132连通，通孔133与第二侧面134连通，切削部11与底座部13连接，并且向钻头10的钻进方向延伸，单向机构12设置在底座部13上，单向机构12自安装槽131至第二侧面134单向连通。

根据本实用新型的钻头10，当该钻头10用于钻孔时，将钻头10连接在钻具100的钻杆20上，驱动机构通过钻杆20驱动钻头10转动，钻头10在钻孔位置转动，高压水经钻杆20通入到安装槽131内并驱动单向机构12开启，高压水经通孔133到达钻孔位置，切削部11对钻孔位置的土层进行切削，高压水对切削后的土层进行冲刷而形成泥浆，泥浆经钻头10的外侧与孔壁之间的空间涌出，从而实现钻孔过程中将切削后的土层进行排出，当钻孔的深度到达预设值时，钻头10停止转动，高压水的输送停止，此时，单向机构12将通孔133 关闭，使得安装槽131与切削部11的切削位置隔离，位于钻头10外侧与孔壁之间的泥浆无法经通孔133进入安装槽131及钻杆20内，从而使得泥浆被封闭在钻头10外侧与孔壁之间，从而有效避免了塌孔及埋管的现象发生，进而保证了施工的有效进行。

需要理解的是，当钻头10用于钻具100时，安装槽131用于与钻杆20的连接，通过钻杆20与安装槽131的配合，从而使得钻杆20与钻头10的传动连接，以便驱动机构通过钻杆20驱动钻头10转动，从而进行切削钻孔。

需要指出的是，底座部13为圆柱结构，第一侧面132和第二侧面134分别为圆形结构的两侧端面，其中，安装槽131形成在第一侧面132上，切削部11 的一部分本体与底座部13固接，切削部11的另一部分本体向钻进方向延伸，其中，钻进方向为远离第二侧面134的方向并且位于钻杆20的轴线上。在进行钻孔操作时，第二侧面134朝向钻孔位置，切削部11与钻孔位置接触，第二侧面134与钻孔位置间隔设置，通过切削部11将第二侧面134与钻孔位置间隔开，能够使得经过通孔133的高压水有效到达钻孔位置，从而将切除的土壤形成泥浆进行排出，进而保证了钻孔操作的顺利进行。

进一步理解的是，过孔135与通孔133平行间隔设置；单向机构12还包括第一挡板部123、第二挡板部125、连杆部121和弹性部124，连杆部121以可移动的方式穿设在过孔135内，第一挡板部123和第二挡板部125的尺寸分别大于过孔135的直径，第一挡板部123与连杆部121的一端连接且位于底座部 13的外侧，第二挡板部125与连杆部121的另一端连接且位于安装槽131内，弹性部124分别与第二挡板部125和安装槽131配合，弹性部124的弹力使得第一挡板部123抵靠在第二侧面134上且将通孔133封闭。

具体地，第一挡板部123位于底座部13的外侧且与连杆部121的一端连接，第二挡板部125位于安装槽131内且与连杆部121的另一端连接，弹性部124 分别与第二挡板部125和安装槽131配合，自然状态下，弹性部124的弹力使得第一挡板部123抵靠在第二侧面134上，从而将通孔133与外界隔离，即安装槽131与切削位置隔离。当钻头10进行钻孔操作时，切削部11与钻孔位置接触，高压水通入到安装槽131内，高压水进入到通孔133内，高压水的压力作用在第一挡板上，使得第一挡板部123克服弹性部124的弹力，带动连杆部 121向靠近钻孔位置的方向运动，此时，弹性部124发生弹性形变，当第一挡板部123与第二侧面134分离后，通孔133被开启，安装槽131内的高压水能够经通孔133达到钻孔位置，从而实现对钻孔位置的切削土壤的冲洗，以便将切除的土壤形成泥浆排出。当钻孔完成后，切削部11停止工作，高压水停止供应，弹性部124恢复弹性形变，使得第一挡板部123再次抵靠在第二侧面134 上，从而将通孔133再次封闭，位于钻头10外侧与钻孔内壁之间的泥浆被封闭，进而避免了塌孔及埋管的情况发生，使得钻孔施工能够顺利实施。

需要指出的是，第一挡板部123通过紧固件122固定在连杆部121上，从而使得保证了第一挡板部123与连杆部121的连接强度，进而保证了对通孔133 的封闭效果。

进一步地，弹性部124为弹簧，弹簧套装在连杆部121上，弹簧的一端抵靠在安装槽131的底面上，弹簧的另一端抵靠在第二挡板部125上。具体地，弹簧套装在连杆部121上，弹簧的两端分别与第二挡板和安装槽131的底面相抵靠，当单向机构12在高压水的驱动下被开启时，弹簧处于被压缩状态，当高压水停止供给时，弹簧的恢复弹性形变，其弹力驱动第二挡板带动连杆部121 向远离钻孔位置的方向运动，直至第一挡板再次将通孔133封闭，从而避免位于钻头10外侧与钻孔孔壁之间的泥浆经通孔133进入到安装槽131及钻杆20 内，进而有效避免塌孔及埋管的情况发生。

另外，弹簧的结构简单，能够有效降低制造的成本，同时，弹簧的性能稳定，能够有效保证单向机构12对通孔133的作用，从而保证单向机构12功能的有效实施，进而保证了钻头10钻孔操作的有效进行。

在其它实施方式中，弹性部124为拉簧，拉簧的一端与安装槽131连接，拉簧的另一端与第二挡板连接，当通孔133被开启时，拉簧处于被拉伸的状态，高压水停止供给时，拉簧恢复弹性形变，拉簧的结构简单，便于装配，使得制造成本能够有效被降低。

进一步地，通孔133的数量为多个，各通孔133沿过孔135的周向均布。具体地，多个通孔133均布在第一挡板在第二侧面134上的垂直投影上，同时，多个通孔133沿过孔135的周向设置，通过设置多个通孔133能够提高进水量，从而能够提高钻孔位置被切出土壤的排除速度，进而有效提高了钻孔的效率，使得施工的效率得到提高。

进一步地，钻头10还包括配合结构，配合结构设置在安装槽131内，配合结构用于与钻杆20配合，以便钻杆20驱动钻头10转动。具体地，钻头10用于钻孔操作时，将钻杆20插入到安装槽131内，配合结构与钻杆20的插入端配合，从而对钻杆20的周向进行限位。当进行钻孔操作时，钻杆20压迫钻头10使其抵靠在钻孔位置上，由于配合结构的限制，当钻杆20转动时，钻头10 随钻杆20同步转动，钻头10在转动过程中，切削部11钻孔位置的土壤进行切削，从而实现钻孔操作。

钻头10与钻杆20之间通过插接并且利用配合结构进行周向限位的结构简单，制造成本低，同时能够有效进行动力传递，使得钻孔操作能够有效进行。

进一步地，配合结构包括至少一个筋板部14，筋板部14与安装槽131的侧壁连接，钻杆20的一端能够插接在安装槽131内，筋板部14与钻杆20的插入端配合，以使钻杆20能够驱动钻头10转动。具体地，钻杆20的插入端设置有与筋板部14相适配的限位槽21，当钻杆20与钻头10连接时，钻杆20的插入端插接在安装槽131内，筋板部14卡接在限位槽21内，当钻杆20进行旋转时，由于筋板部14与限位槽21的配合，能够使得钻杆20与钻头10在周向无法产生相对位置，从而实现两者的周向限位，以便钻杆20转动驱动钻头10进行钻孔操作，进而保证了施工操作的顺利进行。

需要指出的是，筋板部14的数量根据具体使用需求进行设计，同时多个筋板部14的布局形式可以为十字形、Y字形等，在此本申请不再进行赘述。

另外，钻头10与钻杆20之间配合后，钻头10与钻杆20在轴向上无限位结构，在钻孔过程中，通过钻杆20对钻头10的下压进行钻进，当钻孔操作完成后，通过上提钻杆20即可实现钻头10与钻杆20的分离，钻头10留置在钻孔内，以便对钻孔形成支撑，从而进一步避免塌孔等情况的出现，使得钻孔的质量得到了保证。

进一步地，底座部13的侧壁上开设有第一连接槽136，第一连接槽136分别与第一侧面132和安装槽131连通，筋板部14的部分本体经第一连接槽136 凸出于底座的外表面。具体地，筋板部14穿过底座部13设置，从而增大了筋板部14与底座部13接触的面积，当筋板部14与底座部13连接固定时，筋板部14与底座部13的固接面积增大，从而提高了筋板部14的固定强度，避免了连接位置脱落的现象的发生，进而提高了钻头10的刚度，使得钻孔施工能够有效进行。

具体理解的是，切削部11的数量为多个，各切削部11沿底座部13的周向间隔设置，并且各切削部11的延伸端连接于一处以形成钻头10的切削端。各切削部11的一端与底座部13的侧壁固接，各切削部11的另一端分别向钻进方向延伸，并且各切削部11的所述另一端逐渐向一起靠拢直至连接在一起形成一个尖端，该尖端为切削端，当进行钻孔操作时，切削端抵靠在钻孔位置上，随着钻孔的不断深入，切削端逐渐深入，各切削部11随着钻孔的深入同步进行扩孔操作，通过切削部11的结构能够有效保证钻孔的质量，从而保证了施工的质量。

具体地，底座部13上开设有第二连接槽137，第二连接槽137分别与底座部13的侧壁、安装槽131和第二侧面134连通，切削部11的一端设置在第二连接槽137内，并且切削部11的一侧凸出于安装槽131的内表面，切削部11 的另一侧凸出于底座部13的外表面。切削部11固接在底座的第二连接槽137 内，固接后的切削部11的两侧分别凸出于安装槽131、底座部13的外表面和第二侧面134，从而增大了切削部11与底座部13接触的面积，从而提高了切削部11的强度及刚度，当进行钻孔时，能够使得钻孔施工能够有效进行。

本实用新型的第二方面提出了一种钻具100，钻具100包括钻头10、钻杆 20和驱动机构，钻头10为根据如上所述的钻头10，钻杆20的一端与钻头10 以可分离的方式连接，驱动机构与钻杆20的另一端传动连接。

根据本实用新型的钻具100，在钻孔时，将钻头10连接在钻具100的钻杆 20上，驱动机构通过钻杆20驱动钻头10转动，钻头10在钻孔位置转动，高压水经钻杆20通入到安装槽131内并驱动单向机构12开启，高压水经通孔133 到达钻孔位置，切削部11对钻孔位置的土层进行切削，高压水对切削后的土层进行冲刷而形成泥浆，泥浆经钻头10的外侧与孔壁之间的空间涌出，从而实现钻孔过程中将切削后的土层进行排出，当钻孔的深度到达预设值时，钻头10停止转动，高压水的输送停止，此时，单向机构12将通孔133关闭，使得安装槽131与切削部11的切削位置隔离，位于钻头10外侧与孔壁之间的泥浆无法经通孔133进入安装槽131及钻杆20内，从而使得泥浆被封闭在钻头10外侧与孔壁之间，从而有效避免了塌孔及埋管的现象发生，进而保证了施工的有效进行。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种钻头，其特征在于，所述钻头包括：

底座部，所述底座部上开设有彼此连通的安装槽和通孔，所述底座部上具有平行设置的第一侧面和第二侧面，所述安装槽与所述第一侧面连通，所述通孔与所述第二侧面连通；

切削部，所述切削部与所述底座部连接，并且向所述钻头的钻进方向延伸；

单向机构，所述单向机构设置在所述底座部上，所述单向机构自所述安装槽至所述第二侧面单向连通。

2.根据权利要求1所述的钻头，其特征在于，所述底座部上还开设有过孔，所述过孔与所述通孔平行间隔设置；

所述单向机构还包括第一挡板部、第二挡板部、连杆部和弹性部，所述连杆部以可移动的方式穿设在所述过孔内，所述第一挡板部和所述第二挡板部的尺寸分别大于所述过孔的直径，所述第一挡板部与所述连杆部的一端连接且位于所述底座部的外侧，所述第二挡板部与所述连杆部的另一端连接且位于所述安装槽内，所述弹性部分别与所述第二挡板部和所述安装槽配合，所述弹性部的弹力使得所述第一挡板部抵靠在所述第二侧面上且将所述通孔封闭。

3.根据权利要求2所述的钻头，其特征在于，所述弹性部为弹簧，所述弹簧套装在所述连杆部上，所述弹簧的一端抵靠在所述安装槽的底面上，所述弹簧的另一端抵靠在所述第二挡板部上。

4.根据权利要求2所述的钻头，其特征在于，所述通孔的数量为多个，各所述通孔沿所述过孔的周向均布。

5.根据权利要求1所述的钻头，其特征在于，所述钻头还包括配合结构，所述配合结构设置在所述安装槽内，所述配合结构用于与钻杆配合，以便所述钻杆驱动所述钻头转动。

6.根据权利要求5所述的钻头，其特征在于，所述配合结构包括至少一个筋板部，所述筋板部与所述安装槽的侧壁连接，所述钻杆的一端能够插接在所述安装槽内，所述筋板部与所述钻杆的插入端配合，以使所述钻杆能够驱动所述钻头转动。

7.根据权利要求6所述的钻头，其特征在于，所述底座部的侧壁上开设有第一连接槽，所述第一连接槽分别与所述第一侧面和所述安装槽连通，所述筋板部的部分本体经所述第一连接槽凸出于所述底座的外表面。

8.根据权利要求1所述的钻头，其特征在于，所述切削部的数量为多个，各所述切削部沿所述底座部的周向间隔设置，并且各所述切削部的延伸端连接于一处以形成所述钻头的切削端。

9.根据权利要求8所述的钻头，其特征在于，所述底座部上开设有第二连接槽，所述第二连接槽分别与所述底座部的侧壁、所述安装槽和所述第二侧面连通，所述切削部的一端设置在所述第二连接槽内，并且所述切削部的一侧凸出于所述安装槽的内表面，所述切削部的另一侧凸出于所述底座部的外表面。

10.一种钻具，其特征在于，所述钻具包括：

钻头，所述钻头为根据权利要求1至9任一项所述的钻头；

钻杆，所述钻杆的一端与所述钻头以可分离的方式连接；

驱动机构，所述驱动机构与所述钻杆的另一端传动连接。

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