CN212716442U - 一种潜孔扩孔钻具 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种潜孔扩孔钻具，包括中心钻头，位于所述中心钻头一端的旋翼组件，所述旋翼组件包括三个均布旋翼单体，所述旋翼单体包括与所述中心钻头上的孔配合的本体，以及设于所述本体上的扩孔块，所述扩孔块上设有钻齿，每个所述旋翼单体均通过锁定结构将其锁定，所述锁定结构包括锁定件，所述锁定件穿过所述本体，与设于所述中心钻头径向上的安装孔配合，所述锁定件一端设有防止所述锁定件从所述安装孔中脱落的限位组件，本申请提供的潜孔扩孔钻具，能保证扩孔块锁紧、防止扩孔块掉落而失效；能在松散碎石和砂卵石以及坚硬的枯石等复杂不易成孔的地质中完成钻进，并有效成孔，且孔的同心度高。

Description

一种潜孔扩孔钻具

技术领域

本申请涉及钻具领域，更具体地说，尤其涉及一种潜孔扩孔钻具。

背景技术

潜孔钻具经常使用在新建公路、铁路的路基、桥基勘察、水库大坝和江河堤坝的坝基勘探工作等地质条件不稳定的场所，在勘探时，潜孔钻具是其必不可少也是最为关键的工具之一，对生产能力、成本控制、效率、效益和安全等有着及其重要的影响，但如果位于卵石层覆盖地区，钻探工作是非常困难的，另外，城市的高速发展，高层建筑和市政工程的大量涌现，产生了大量的基坑工程，在城市中，由于相邻建筑物和场地的限制，基坑工程一般采用支护开挖，在卵石地层开挖地基，以桩锚和喷锚的方式支护基坑是比较经济和实用的方法，然而在卵石层锚索孔钻进是一项困难而复杂的工作，极易在钻探时出现塌孔、卡钻等问题。

为了解决塌孔、卡钻等问题，市场上出现了一种带有扩孔块的跟管钻具，在工程钻进施工时，扩孔块展开，将冲击力传递给跟管，达到钻孔跟进目的；当钻具回收时，扩孔块变为收拢状态，取出钻具。但是在钻进过程中，由于钻具与岩层壁之间磨损、冲击和振动，造成扩孔块容易从钻具上脱落而失效，因此，亟需一种能在复杂地况下完成钻进需要，可靠性又高的钻具。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本申请提供一种潜孔扩孔钻具，能保证扩孔块锁紧、防止扩孔块掉落而失效；能在松散碎石和砂卵石以及坚硬的枯石等复杂不易成孔的地质中完成钻进，并有效成孔，且孔的同心度高。

本申请提供的技术方案如下：

一种潜孔扩孔钻具，包括中心钻头；

位于所述中心钻头一端的旋翼组件；

所述旋翼组件包括三个均布旋翼单体；

所述旋翼单体包括与所述中心钻头上的孔配合的本体，以及设于所述本体上的扩孔块，所述扩孔块上设有钻齿；

每个所述旋翼单体均通过锁定结构将其锁定，所述锁定结构包括锁定件，所述锁定件穿过所述本体，与设于所述中心钻头径向上的安装孔配合，所述锁定件一端设有防止所述锁定件从所述安装孔中脱落的限位组件。

优选地，在所述中心钻头内部，且两个相邻的所述旋翼单体之间的位置均设有第一通道，三个所述第一通道分别与靠近所述中心钻头内部中心位置处的第二通道连通。

优选地，所述中心钻头外壁上设有三个排渣槽，所述排渣槽分别与所述第一通道连通。

优选地，所述本体外壁上设有绕所述本体中心线顺时针方向设置的第一避让槽；

以及绕所述本体中心线逆时针方向设置的第二避让槽，所述第二避让槽与所述第一避让槽连通。

优选地，所述潜孔扩孔钻具展开或收拢时，三个所述扩孔块的侧壁互相抵靠。

优选地，所述扩孔块端部上设有第一钻面，以及与所述第一钻面成锐角的第二钻面，所述第二钻面位于所述第一钻面外侧。

优选地，所述锁定件包括设有第一直径的销轴，所述销轴靠近所述中心钻头内部的端部处设有第二直径，所述第二直径小于所述第一直径。

优选地，所述限位组件包括第一涨套，所述第一涨套上设有第一开口。

优选地，所述限位组件包括位于所述第一涨套内部的第二涨套，所述第二涨套上设有第二开口。

优选地，所述销轴沿轴线方向上设有螺纹孔。

本实用新型提供的一种潜孔扩孔钻具，包括中心钻头，位于所述中心钻头一端的旋翼组件，所述旋翼组件包括三个均布旋翼单体，所述旋翼单体包括与所述中心钻头上的孔配合的本体，以及设于所述本体上的扩孔块，所述扩孔块上设有钻齿，每个所述旋翼单体均通过锁定结构将其锁定，所述锁定结构包括锁定件，所述锁定件穿过所述本体，与设于所述中心钻头径向上的安装孔配合，所述锁定件一端设有防止所述锁定件从所述安装孔中脱落的限位组件。与现有技术相比，设有三个旋翼单体，每个旋翼单体均通过锁定结构将其锁定，使得旋翼单体不容易从中心钻头上脱落；另一方面，通过锁定结构穿过本体、以及中心钻头上的安装孔，进而保证锁定件、旋翼单体和中心钻头的相对位置稳定；进一步为了防止因锁定件从安装孔中脱落，所造成的旋翼单体从中心钻头上的脱落，在锁定件靠近潜孔扩孔钻具外壁的一端上设有限位组件，通过上述设置能保证扩孔块锁紧、防止扩孔块掉落而失效，能在松散碎石和砂卵石以及坚硬的枯石等复杂不易成孔的地质中完成钻进。

其中，旋翼单体设有三个，即扩孔块也设有三个，在扩孔块展开的过程中，扩孔块与岩层侧壁的接触点也有三个，根据三点定心原理，扩孔块在展开后能快速定心，使得三个扩孔块所确定的中心与中心钻头中心相重合，进而扩孔后的成孔与中心钻头所钻的底孔同心度高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的潜孔扩孔钻具的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的中心钻头的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的潜孔扩孔钻具的径向剖视图；

图4为本实用新型实施例提供的潜孔扩孔钻具的轴向剖视图；

图5为本实用新型实施例提供的第一避让槽和第二避让槽的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的旋翼单体收缩时状态示意图；

图7为本实用新型实施例提供的旋翼单体展开时状态示意图；

图8为本实用新型实施例提供的锁定件的结构示意图。

附图标记说明：1、中心钻头；2、旋翼组件；3、钻齿；4、锁定件；5、限位组件；6、第一通道；7、第二通道；8、排渣槽；21、旋翼单体；211、本体；212、扩孔块；2111、第一避让槽；2112、第二避让槽；2121、第一钻面；2122、第二钻面；41、销轴；42、螺纹孔；51、第一涨套；52、第一开口；53、第二涨套；54、第二开口。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、下”、“前”、“后”、“第一”、“第二”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

请如图1至图3所示，本实用新型提供的一种潜孔扩孔钻具，包括中心钻头1，位于所述中心钻头1一端的旋翼组件2，所述旋翼组件2包括三个均布旋翼单体21，所述旋翼单体21包括与所述中心钻头1上的孔配合的本体211，以及设于所述本体211上的扩孔块212，所述扩孔块212上设有钻齿3，每个所述旋翼单体21均通过锁定结构将其锁定，所述锁定结构包括锁定件4，所述锁定件4穿过所述本体211，与设于所述中心钻头1径向上的安装孔配合，所述锁定件4一端设有防止所述锁定件4从所述安装孔中脱落的限位组件5。与现有技术相比，设有三个旋翼单体21，每个旋翼单体21均通过锁定结构将其锁定，使得旋翼单体21不容易从中心钻头1上脱落；另一方面，通过锁定结构穿过本体211、以及中心钻头1上的安装孔，进而保证锁定件4、旋翼单体21和中心钻头1的相对位置稳定；进一步为了防止因锁定件4从安装孔中脱落，所造成的旋翼单体21从中心钻头1上的脱落，在锁定件4靠近潜孔扩孔钻具外壁的一端上设有限位组件5，通过上述设置能保证扩孔块212锁紧、防止扩孔块212掉落而失效，能在松散碎石和砂卵石以及坚硬的枯石等复杂不易成孔的地质中完成钻进。

其中，旋翼单体21设有三个，即扩孔块212也设有三个，在扩孔块212展开的过程中，扩孔块212与岩层侧壁的接触点也有三个，根据三点定心原理，扩孔块212在展开后能快速定心，使得三个扩孔块212所确定的中心与中心钻头1中心相重合，进而扩孔后的成孔与中心钻头1所钻的底孔同心度高。

较佳地，所述本体211与所述扩孔块212一体成型，在钻进过程中，提高扩孔块212的抗冲击能力，使得扩孔块212不易从中心钻头1上脱落。

本实用新型提供的实施例中，在中心钻头1内部，且两个相邻的旋翼单体21之间的位置均设有第一通道6，三个第一通道6分别与靠近中心钻头1内部中心位置处的第二通道7连通。为了使得钻进过程中排渣效果好，高压气体通过中心钻头1内部的第二通道7，再分别流至第一通道6内，而第一通道6设置在两个相邻的旋翼单体21之间，使得两个扩孔块212之间的岩渣能顺利排出。较佳地，第一通道6的出口所在的平面，相对于扩孔块212的端部倾斜，使得高压气体可沿倾斜平面流出，使得排渣效果更好。其中，由于岩渣积攒在端部平面，使得扩孔块212容易发生挤压，使得扩孔块212容易应力集中，进而容易造成扩孔块212失效脱落，因此，将第一通道6的出口靠近中心钻头1端部。

其中，中心钻头1外壁上设有三个排渣槽8，排渣槽8分别与第一通道6连通。高压气体从第一通道6排至各个扩孔块212之间，再将岩渣吹至排渣槽8中，避免在排渣过程中，中心钻头1与岩层壁发生摩擦，提高潜孔扩孔钻具使用寿命。

进一步地，请参看图6、图本体211外壁上设有绕本体211中心线顺时针方向设置的第一避让槽2111，以及绕本体211中心线逆时针方向设置的第二避让槽2112，第二避让槽2112与第一避让槽2111连通。当钻进扩孔时，潜孔扩孔钻具逆时针转动时，岩渣与扩孔块212相互作用，使得扩孔块212顺时针转动，此时锁定件4与绕本体211中心线顺时针方向设置的第一避让槽2111转动，同理，潜孔扩孔钻具顺时针转动，扩孔块212逆时针转动，此时锁定件4与绕本体211中心线逆时针方向设置的第二避让槽2112转动，当潜孔扩孔钻具展开或收拢时，三个扩孔块212的侧壁互相抵靠，这种结构设置使得扩孔块212在工作时互相抵靠，提高三个扩孔块212的整体结构强度，扩孔块212不容易从中心钻头1上脱落。通过锁定件4将中心钻头1与扩孔块212连接，限定了扩孔块212上下、左右方向上的自由度，但并没有限定扩孔块212在平面内的转动，因此，扩孔块212一旦展开或收拢时，扩孔块的侧壁互相抵靠，钻具越工作，岩层对其反向作用力越大，则扩孔块212抵靠越紧，当不需要扩孔块212展开时，将钻具超工作时转动方向的反方向转动即可。

其中，可通过改变第一避让槽2111和第二避让槽2112的弧度，或者弧度对应的圆心角度，来设置扩孔块212顺时针或逆时针可转动的角度。

其中，扩孔块212端部上设有第一钻面2121，以及与第一钻面2121成锐角的第二钻面2122，第二钻面2122位于第一钻面2121外侧，这种设置使得扩孔块212呈阶梯状，可从不同角度切入岩层，降低钻进的难度，扩孔块212钻进受力小，使得扩孔块212不容易从中心钻头1上脱落。

本实用新型提供的实施例中，锁定件4包括设有第一直径的销轴41，销轴41靠近中心钻头1内部的端部处设有第二直径，第二直径小于第一直径，即销轴41先插入钻孔钻头中的端部比销轴41的根部直径小，使得销轴41更易插入中心钻头1内，提高潜孔扩孔钻具安装拆卸效率。

其中，限位组件5包括第一涨套51，第一涨套51上设有第一开口52，第一涨套51与安装孔通过内涨式配合，使得销轴41不会从安装孔中脱落，使得旋翼单体21不会从中心钻头1内脱落，而通过改变第一张口的距离，使得第一涨套51的外径增大或缩小，当第一涨套51外径增大，第一涨套51与安装孔涨得更紧，使得旋翼单体21的锁紧更牢固；当第一涨套51外径缩小，第一涨套51与安装孔之间有间隙，则可将第一涨套51从安装孔中取出，便于销轴41的拆卸。

进一步地，限位组件5包括位于第一涨套51内部的第二涨套53，第二涨套53上设有第二开口54。第一涨套51和第二涨套53同心设置，采用同样的原理，通过第二涨套53外径的增大或缩小，进而第二涨套53与第一涨套51是紧配合或存在间隙，当两者之间由间隙时，可将第二涨套53从第一涨套51内拆除。采用两个涨套同心配合的方式，可提高限位组件5的安装可靠性，能更好地将销轴41锁紧在中心钻头1内，使得旋翼单体21的锁紧更牢固。

其中，销轴41沿轴线方向上设有螺纹孔42。当将第一涨套51和第二涨套53均拆卸后，通过前端带有螺纹的拆卸工具，插入销轴41内，带动销轴41转动，进而将销轴41从中心钻头1中拆卸，整个拆卸过程简单快捷，提高潜孔扩孔钻具的安装拆卸效率。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种潜孔扩孔钻具，其特征在于，包括中心钻头；

位于所述中心钻头一端的旋翼组件；

所述旋翼组件包括三个均布旋翼单体；

所述旋翼单体包括与所述中心钻头上的孔配合的本体，以及设于所述本体上的扩孔块，所述扩孔块上设有钻齿；

每个所述旋翼单体均通过锁定结构将其锁定，所述锁定结构包括锁定件，所述锁定件穿过所述本体，与设于所述中心钻头径向上的安装孔配合，所述锁定件一端设有防止所述锁定件从所述安装孔中脱落的限位组件。

2.根据权利要求1所述的潜孔扩孔钻具，其特征在于，

在所述中心钻头内部，且两个相邻的所述旋翼单体之间的位置均设有第一通道，三个所述第一通道分别与靠近所述中心钻头内部中心位置处的第二通道连通。

3.根据权利要求2所述的潜孔扩孔钻具，其特征在于，所述中心钻头外壁上设有三个排渣槽，所述排渣槽分别与所述第一通道连通。

4.根据权利要求1所述的潜孔扩孔钻具，其特征在于，所述本体外壁上设有绕所述本体中心线顺时针方向设置的第一避让槽；

以及绕所述本体中心线逆时针方向设置的第二避让槽，所述第二避让槽与所述第一避让槽连通。

5.根据权利要求1所述的潜孔扩孔钻具，其特征在于，所述潜孔扩孔钻具展开或收拢时，三个所述扩孔块的侧壁互相抵靠。

6.根据权利要求5所述的潜孔扩孔钻具，其特征在于，所述扩孔块端部上设有第一钻面，以及与所述第一钻面成锐角的第二钻面，所述第二钻面位于所述第一钻面外侧。

7.根据权利要求1至6任一项所述的潜孔扩孔钻具，其特征在于，所述锁定件包括设有第一直径的销轴，所述销轴靠近所述中心钻头内部的端部处设有第二直径，所述第二直径小于所述第一直径。

8.根据权利要求7所述的潜孔扩孔钻具，其特征在于，所述限位组件包括第一涨套，所述第一涨套上设有第一开口。

9.根据权利要求8所述的潜孔扩孔钻具，其特征在于，所述限位组件包括位于所述第一涨套内部的第二涨套，所述第二涨套上设有第二开口。

10.根据权利要求9所述的潜孔扩孔钻具，其特征在于，所述销轴沿轴线方向上设有螺纹孔。

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