CN214169205U - 改进的铣削搅拌钻机铣削刀头 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于铣削搅拌钻机铣削刀头结构的改进，特别是一种铣削搅拌钻机铣削刀头，包括在齿轮箱对称的输出轴上分别安装着前、后铣轮，在铣轮上配合安装着铣齿，在铣轮上安装着3排铣齿盘，在第一排的铣齿盘上设置着对称的两只板齿，在第二排的铣齿盘上均布设置着两只板齿和一只边齿，在第三排的铣齿盘上均布设置着两只板齿和一只摆齿，其中边齿硬质合金齿尖向孔壁方向倾斜，在边齿的侧刃上设置着硬质合金锯齿形齿，在摆齿旋转方向的前侧面上设置着硬质合金条形齿，在铣轮相邻的两排铣齿盘之间通过支承座设置着刮泥刀。本实用新型结构合理，可以提高刀具耐磨性能和切削性能，延长铣齿使用寿命，提高硬质砂岩地层中施工效率，降低工人劳动强度。

Description

改进的铣削搅拌钻机铣削刀头

技术领域

本实用新型属于铣削搅拌钻机铣削刀头结构的改进，特别是一种铣削搅拌钻机铣削刀头。

背景技术

液压铣削搅拌等厚水泥土地连墙钻机是应用原有的液压铣槽机的设备结合深层搅拌技术进行创新的地下连续墙施工设备，能施工形成抗压强度0.5Mpa～ 3.5Mpa的搅拌体。目前我国液压铣削搅拌等厚水泥土地连墙钻机已经有多台套设备在湖北、上海、江苏、浙江、福建等省市完成了多个工程项目施工，涉及到城市深基坑、水利工程、轨道交通、港口、环境保护等领域的地基加固、水库除险加固、江河防渗、基坑围护的应用。

希尼尔水库地层岩性表层为第四系砂土、粉土及砂砾石层，其下均为砂岩、砂砾岩及泥岩，砂岩强度较高，前期勘探孔芯样测定，强度在10～20Mpa，属于高强度砂岩。由于该工艺一般应用在沙土粉土等软地层，在高强度砂岩中尚无成功案例，为验证工艺在希尼尔水库地层适应性及各项质量指标能否达到设计要求，遂安排在设计防渗轴线外进行生产性试验。

通过生产试验，发现如下问题：

1.钻进效率低。不仅在高强度的砂岩地层钻进速度极慢，在相对较软的泥岩地层工效也不理想，深度为15m的一幅墙体，平均钻进时间7小时。

2.铣齿磨损严重，补焊及铣齿更换等辅助时间过长。每幅墙体施工完成后铣齿磨损严重，都要对铣齿进行补焊或更换铣齿，造成设备停等，严重影响工效。

3.在泥岩地层中钻进糊齿现象严重，即泥岩块粘结在铣齿上，使铣轮形成一个圆柱体，失去切削作用，同时使铣轮阻力增大，增加了齿轮箱及主机磨损。

原有铣轮安装了3排铣齿，每排4片，单个铣轮共计12片铣齿，经分析，铣齿过多会造成与地层接触面积增大，同等重量下压强变小，铣齿对地层的切削作用减弱，贯入度变小，从而影响工效。铣削搅拌水泥土防渗墙施工中铣削搅拌钻机刀头在硬质地层中磨损严重、地层破碎效率不高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种改进的铣削搅拌钻机铣削刀头，其结构合理，可以提高刀具耐磨性能和切削性能，延长铣齿使用寿命，提高硬质砂岩地层中施工效率，降低工人劳动强度。

本实用新型的目的是这样实现的：一种改进的铣削搅拌钻机铣削刀头,包括在齿轮箱对称的输出轴上分别安装着前、后铣轮，在铣轮上配合安装着铣齿，在铣轮上安装着3排铣齿盘，在第一排的铣齿盘上设置着对称的两只板齿，在第二排的铣齿盘上均布设置着两只板齿和一只边齿，在第三排的铣齿盘上均布设置着两只板齿和一只摆齿，其中边齿硬质合金齿尖向孔壁方向倾斜，在边齿的侧刃上设置着硬质合金锯齿形齿，在摆齿旋转方向的前侧面上设置着硬质合金条形齿，在铣轮相邻的两排铣齿盘之间通过支承座设置着刮泥刀。

本实用新型对铣轮进行改进，增加铣齿的切削作用，将原铣轮的铣齿改为8片，分为3排，其中前排和后排每排3片铣齿，中间排2片铣齿，沿铣轮圆周均匀布置，这样既增大了压强，增加贯入度，又减小了铣齿和地层及破碎钻渣之间的摩擦阻力，使铣轮转动更顺畅，提高了切削效率。经过对生产试验的设备使用情况分析，铣齿磨损主要集中在铣轮最外侧的边齿侧面和内侧铣齿的侧刃。边齿侧面一直处于与孔壁摩擦的状态，而且是两个平面的相互摩擦，减小该处磨损的措施是改变边齿的安装角度，使齿尖的硬质合金向孔壁方向倾斜8°~10°，形成很小的扩孔系数，宽度大于70cm，在铣齿和孔壁间形成空隙，避免与孔壁的摩擦造成的磨损。而内侧铣齿的侧刃部分是由于孔内破碎钻渣中的砂岩颗粒摩擦、撞击、扰动作用产生的磨损，采取措施是用硬质合金条镶嵌在该部位，增加抗磨性能。铣齿在铣轮带动下转动切削地层，但对于齿轮箱下面的原始地层无能为力，在该区域形成一个切削盲区，这样摆齿的作用就显得尤为重要。摆齿的工作原理是：在一个半圆形轨道的导向作用下摆动，对齿轮箱下面的盲区进行切削。当摆齿不在半圆轨道范围内时，可自由摆动，这时就可以避开齿轮箱与钻杆的连接部位；当摆齿在铣轮带动下运行至半圆轨道范围内时，由于轨道的厚度渐渐增大，挤压摆齿尾部的凸起部分，在杠杆的作用下摆齿头部摆动至盲区范围内，随着铣轮转动完成盲区切削。摆齿的尾部磨损后，其与轨道的间隙增大，就会影响摆齿的摆动幅度，造成盲区切削不完全，铣轮空转却无法钻进。采取的改进措施是对摆齿尾部进行补焊，使该部位与轨道的间隙尽可能小，同时在摆齿侧刃镶嵌硬质合金，对强度高的砂岩块进行破碎，减少了该部位磨损。针对泥岩糊齿的问题，在每个铣轮都安装了2片刮泥刀，其位置在三排铣齿的中间位置，能及时清除铣齿间的泥块，便于排除钻渣，增大贯入度，同时提高了搅拌均匀性。

本实用新型通过对铣齿一系列的改进，解决了生产试验中存在的问题，提高了施工效率，减少了停等辅助时间，工效由原来的78.2㎡/d提升到236㎡/d。降低磨损后，减轻了人员劳动强度，同时大幅降低了材料成本。

本实用新型结构合理，提高了刀具耐磨性能和切削性能，延长了铣齿使用寿命，提高了硬质砂岩地层中施工效率，降低了工人劳动强度。

附图说明

下面将结合附图对本实用新型做进一步的描述，图1为本实用新型结构示意图，图2为第一排的铣齿盘结构示意图，图3为第二排的铣齿盘结构示意图，图4为第三排的铣齿盘结构示意图，图5为边齿的结构示意图，图6为摆齿的结构示意图，图7为刮泥刀的结构示意图。

具体实施方式

一种改进的铣削搅拌钻机铣削刀头，如图1、图、2图3、图4、图5、图6、图7所示，包括在齿轮箱1对称的输出轴上分别安装着前、后铣轮，在铣轮上配合安装着铣齿，在铣轮上安装着3排铣齿盘2，在第一排的铣齿盘2上设置着对称的两只板齿3，在第二排的铣齿盘2上均布设置着两只板齿3和一只边齿4，在第三排的铣齿盘2上均布设置着两只板齿3和一只摆齿5，其中边齿4硬质合金齿尖向孔壁方向倾斜，在边齿4的侧刃上设置着硬质合金锯齿形齿8，在摆齿5旋转方向的前侧面上设置着硬质合金条形齿9，在铣轮相邻的两排铣齿盘之间通过支承座6设置着刮泥刀。边齿4的硬质合金齿尖向孔壁方向倾斜8°-10°。刮泥刀7的结构为与支承座6相连接的刀座10，其两侧分别设置着两只相互平行的刮泥梳齿11，其中一侧的两只刮泥梳齿11与前铣轮中三排的铣齿盘铣齿排之间的间隙相配合，另一侧的两只刮泥梳齿11与后铣轮中三排的铣齿盘铣齿排之间的间隙相配合，在钻进过程中，可以及时挂掉铣齿排间距之间的泥块。

Claims (3)

1.一种改进的铣削搅拌钻机铣削刀头,包括在齿轮箱(1)对称的输出轴上分别安装着前、后铣轮，在铣轮上配合安装着铣齿，其特征是：在铣轮上安装着3排铣齿盘(2)，在第一排的铣齿盘(2)上设置着对称的两只板齿(3)，在第二排的铣齿盘(2)上均布设置着两只板齿(3)和一只边齿(4)，在第三排的铣齿盘(2)上均布设置着两只板齿(3)和一只摆齿(5)，其中边齿(4)硬质合金齿尖向孔壁方向倾斜，在边齿(4)的侧刃上设置着硬质合金锯齿形齿(8)，在摆齿(5)旋转方向的前侧面上设置着硬质合金条形齿(9)，在铣轮相邻的两排铣齿盘之间通过支承座(6)设置着刮泥刀。

2.根据权利要求1所述的改进的铣削搅拌钻机铣削刀头,其特征是：边齿(4)的硬质合金齿尖向孔壁方向倾斜8°-10°。

3.根据权利要求1所述的改进的铣削搅拌钻机铣削刀头,其特征是：刮泥刀(7)的结构为与支承座(6)相连接的刀座(10)，其两侧分别设置着两只相互平行的刮泥梳齿(11)，其中一侧的两只刮泥梳齿(11)与前铣轮中三排铣齿盘铣齿排之间的间隙相配合，另一侧的两只刮泥梳齿(11)与后铣轮中三排铣齿盘铣齿排之间的间隙相配合，在钻进过程中，可以及时挂掉铣齿排间距之间的泥块。

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