CN214498902U - 一种钻探施工用钻头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种钻探施工用钻头，包括钻头本体，所述钻头本体的动力输入传动连接有传动机构，所述传动机构的顶部固定连接有连接杆组件，所述传动机构内设置有水道，所述水道的端部与钻头本体内的流道流体导通。本实用新型，通过设置行星轮系组件，能够将通过主轴传递的钻机动力进行减速输出，减速的同时提高输出的扭矩，并将高扭矩传递给钻头本体，从而在不增加钻探设备动力的同时提高对硬质土层的钻探效率，以减轻钻探设备的负荷，通过设置外花键套筒、内齿筒、外齿筒和电磁推杆，能够对钻头本体的速度进行控制，当外齿圈脱出内齿筒后，行星轮系组件工作，提高对硬土层的钻探效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及钻探施工设备技术领域。具体地说是一种钻探施工用钻头。
背景技术
钻探是是利用钻探机械对地下资源进行开挖，从而获得相关数据资料或自然资源，在进行钻探时，需要钻头的参与，传统的钻头一般通过钻机驱动钻杆转动，再驱动钻头转动，钻头转速与钻机的转速相同，当遇到坚硬的土质时，钻机需要施加较大的动力才能驱动钻头转动，易造成钻机超负载。
实用新型内容
为此，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种可变速，减轻钻机负载的一种钻探施工用钻头。
为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种钻探施工用钻头，包括钻头本体，所述钻头本体的动力输入传动连接有传动机构，所述传动机构的顶部固定连接有连接杆组件，所述传动机构内设置有水道，所述水道的端部与钻头本体内的流道流体导通。
上述一种钻探施工用钻头，所述传动机构包括外筒、主轴和行星轮系组件，所述外筒的内部中部和上部同轴均设置有第一轴承，所述主轴同轴穿设在两个所述第一轴承内，所述主轴的外侧壁中部同轴固定连接有外花键套筒，所述外花键套筒的表面传动连接有外齿筒，所述外齿筒的中心孔为内花键孔，所述外筒的内壁中部同轴固定连接有内齿筒，所述内齿筒内侧壁的内齿与所述外齿筒外侧壁的齿牙相互匹配，所述主轴的侧壁固定连接有电磁推杆，所述电磁推杆的推杆端部与所述外齿筒的顶部固定连接。
上述一种钻探施工用钻头，所述行星轮系组件包括太阳齿、行星齿、转轴、行星架和内齿圈，所述行星齿的数量为三个，三个所述行星齿沿太阳齿的周向均匀分布，所述太阳齿和所述行星齿均设置有在所述内齿圈内，所述太阳齿与所述内齿圈同轴设置，所述行星齿的一侧与所述内齿圈的内侧啮合，所述行星齿的另一侧与所述太阳齿的一侧啮合，三个所述行星齿的中心孔内均转动连接有转轴，三个所述转轴的底端均与所述行星架的顶部固定连接，所述行星架的底部中间固定连接有驱动轴，所述驱动轴的底端穿出外筒的底端并于所述钻头本体的顶部传动连接，所述外筒的顶部和所述外筒的底部均同轴设置有推力轴承，所述外筒顶部的推力轴承顶部与所述主轴的轴肩底部搭接，所述外筒底部的推力轴承底部与所述钻头本体的顶部搭接，所述外筒的内壁底部设置有电磁插销，所述行星架的底部开设有通孔，所述电磁插销的活动端插入通孔内，所述行星架的侧壁套接有第二轴承；所述主轴的底端与所述太阳齿传动连接，所述内齿圈同轴设置在外筒的内部，所述第二轴承的外侧壁与外筒的内侧壁固定连接。
上述一种钻探施工用钻头，所述外筒的侧壁上部开设有外螺纹，所述主轴的顶端穿出所述外筒的上端，且所述主轴的顶部为花键轴。
上述一种钻探施工用钻头，所述传动机构的主轴和驱动轴均沿其轴线开设有上下贯穿的水道，所述主轴内的水道底端连通有连接管，所述连接管的另一端与所述驱动轴内水道的顶端连通，所述连接管的中部设置有旋转接头；所述驱动轴的水道与钻头本体内的流道流体导通。
上述一种钻探施工用钻头，所述连接杆组件包括筒体、传动轴和传动筒，所述筒体的内壁两端均同轴设置有轴承，所述传动轴穿设在两个所述轴承内；所述传动轴的上端为花键轴，所述传动轴的底端固定连接有传动筒，所述传动筒的内壁设置有内花键，所述传动筒的侧壁上部开设有外螺纹，所述传动筒内壁下部开设有内螺纹；所述传动轴顶端的花键轴与所述传动机构的主轴顶端的花键轴结构相同，所述传动筒内壁的内花键与所述传动机构的主轴顶端花键轴相匹配，所述筒体顶部的外螺纹与所述传动机构的外筒顶部的外螺纹结构相同，所述筒体内壁底部的内螺纹与所述传动机构的外筒顶部的外螺纹相匹配。
上述一种钻探施工用钻头，所述连接杆组件的筒体通过其内壁底端的内螺纹与所述传动机构的外筒上部的外螺纹螺纹连接，所述传动机构的主轴顶端插入所述连接杆组件的传动筒内并传动连接。
本实用新型的技术方案取得了如下有益的技术效果：
1、本实用新型，通过设置行星轮系组件，能够将通过主轴传递的钻机动力进行减速输出，减速的同时提高输出的扭矩，并将高扭矩传递给钻头本体，从而在不增加钻探设备动力的同时提高对硬质土层的钻探效率，以减轻钻探设备的负荷。
2、本实用新型，通过设置外花键套筒、内齿筒、外齿筒和电磁推杆，能够对钻头本体的速度进行控制，当外齿筒卡入内齿筒内部后，钻头本体的转速与钻机相同，提高在一般土层的钻探速度，当外齿圈脱出内齿筒后，行星轮系组件工作，提高对硬土层的钻探效率。
附图说明
图1本实用新型驱动结构的正视剖面结构示意图；
图2本实用新型中主轴的正视剖面结构示意图；
图3本实用新型中太阳齿、行星齿和内齿圈的俯视结构示意图；
图4本实用新型中连接杆组件的正视剖面结构示意图。
图中附图标记表示为：1-传动机构；101-外筒；102-第一轴承；103- 主轴；104-太阳齿；105-内齿圈；106-行星齿；107-转轴；108-第二轴承； 109-行星架；110-驱动轴；111-外花键套筒；112-内齿筒；113-外齿筒；114- 推力轴承；115-电磁推杆；116-水道；117-连接管；118-旋转接头；119- 电磁插销；2-钻头本体；3-连接杆组件；301-筒体；302-传动轴；303-传动筒。
具体实施方式
请参阅图1，一种钻探施工用钻头，包括钻头本体2，所述钻头本体2 的动力输入传动连接有传动机构1，所述传动机构1的顶部固定连接有连接杆组件3，所述传动机构1包括外筒101、主轴103和行星轮系组件，所述外筒101的内部中部和上部同轴均设置有第一轴承102，所述主轴103同轴穿设在两个所述第一轴承102内，所述主轴103的外侧壁中部同轴固定连接有外花键套筒111，所述外花键套筒111的表面传动连接有外齿筒113，所述外齿筒113的中心孔为内花键孔，所述外筒101的内壁中部同轴固定连接有内齿筒112，所述内齿筒112内侧壁的内齿与所述外齿筒113外侧壁的齿牙相互匹配，所述主轴103的侧壁固定连接有电磁推杆115，所述电磁推杆 115的推杆端部与所述外齿筒113的顶部固定连接；所述行星轮系组件包括太阳齿104、行星齿106、转轴107、行星架109和内齿圈105，所述行星齿 106的数量为三个，三个所述行星齿106沿太阳齿104的周向均匀分布，所述太阳齿104和所述行星齿106均设置有在所述内齿圈105内，所述太阳齿 104与所述内齿圈105同轴设置，所述行星齿106的一侧与所述内齿圈105 的内侧啮合，所述行星齿106的另一侧与所述太阳齿104的一侧啮合，三个所述行星齿106的中心孔内均转动连接有转轴107，三个所述转轴107的底端均与所述行星架109的顶部固定连接，所述行星架109的底部中间固定连接有驱动轴110，通过设置外花键套筒111、内齿筒112、外齿筒113和电磁推杆115，能够对钻头本体2的速度进行控制，当外齿筒113卡入内齿筒 112内部后，钻头本体2的转速与钻机相同，提高在一般土层的钻探速度，当外齿圈脱出内齿筒112后，行星轮系组件工作，提高对硬土层的钻探效率，所述驱动轴110的底端穿出外筒101的底端并于所述钻头本体2的顶部传动连接，所述外筒101的顶部和所述外筒101的底部均同轴设置有推力轴承 114，所述外筒101顶部的推力轴承114顶部与所述主轴103的轴肩底部搭接，所述外筒101底部的推力轴承114底部与所述钻头本体2的顶部搭接，所述外筒101的内壁底部设置有电磁插销119，所述行星架109的底部开设有通孔，所述电磁插销119的活动端插入通孔内，所述行星架109的侧壁套接有第二轴承108；所述主轴103的底端与所述太阳齿104传动连接，所述内齿圈105同轴设置在外筒101的内部，所述第二轴承108的外侧壁与外筒101的内侧壁固定连接，所述外筒101的侧壁上部开设有外螺纹，所述主轴 103的顶端穿出所述外筒101的上端，且所述主轴103的顶部为花键轴，所述连接杆组件3的筒体301通过其内壁底端的内螺纹与所述传动机构1的外筒101上部的外螺纹螺纹连接，所述传动机构1的主轴103顶端插入所述连接杆组件3的传动筒303内并传动连接，通过设置行星轮系组件，能够将通过主轴103传递的钻机动力进行减速输出，减速的同时提高输出的扭矩，并将高扭矩传递给钻头本体2，从而在不增加钻探设备动力的同时提高对硬质土层的钻探效率，以减轻钻探设备的负荷。
如图2所示，所述传动机构1的主轴103和驱动轴110均沿其轴线开设有上下贯穿的水道116，所述主轴103内的水道116底端连通有连接管117，所述连接管117的另一端与所述驱动轴110内水道116的顶端连通，所述连接管117的中部设置有旋转接头118；所述驱动轴110的水道116与钻头本体2内的流道流体导通。
如图3所示，所述连接杆组件3包括筒体301、传动轴302和传动筒303，所述筒体301的内壁两端均同轴设置有轴承，所述传动轴302穿设在两个所述轴承内；所述传动轴302的上端为花键轴，所述传动轴302的底端固定连接有传动筒303，所述传动筒303的内壁设置有内花键，所述传动筒303的侧壁上部开设有外螺纹，所述传动筒303内壁下部开设有内螺纹；所述传动轴302顶端的花键轴与所述传动机构1的主轴103顶端的花键轴结构相同，所述传动筒303内壁的内花键与所述传动机构1的主轴103顶端花键轴相匹配，所述筒体301顶部的外螺纹与所述传动机构1的外筒101顶部的外螺纹结构相同，所述筒体301内壁底部的内螺纹与所述传动机构1的外筒101顶部的外螺纹相匹配。
工作流程：使用时，将连接杆组件3与传动机构1连接，连接时，将主轴103顶端对转传动筒303插入，同时转动筒体301，使筒体301与外筒101 进行螺纹连接，并将电磁推杆115和电磁插销119与地面控制设备电性连接，将筒体301与地面平台转动连接，将传动轴302连接外接动力，并通过地面平台对筒体301提供向下压力；
正常钻探时，电磁推杆115伸长，推动外齿筒113沿外花键筒下滑，并卡入内齿筒112内，使主轴103和外筒101实现周向固定，两者不能够进行相对转动，即进行同步转动，电磁插销119的活动端插入行星架109底部的通孔内，当外界动力驱动传动轴302转动时，转动轴驱动主轴103转动，主轴103在内齿筒112、外齿筒113和外花键筒的配合作用下，带动外筒101 同步转动，从而驱动钻头本体2同步转动，进行钻探；
当遇到较硬土质后，通过地面平台将筒体301固定，避免其转动，通过地面控制设备控制电磁推杆115和电磁插销119收缩，带动外齿筒113脱出内齿筒112，使主轴103和外筒101可以进行相对转动，当外界动力输入至转动轴后，传动轴302将动力传递至主轴103，由于外筒101和传动筒303 周向固定，主轴103带动太阳齿104转动，太阳齿104驱动三个行星齿106 转动后带动行星架109减速转动，行星架109带动驱动轴110转动，从而带动钻头本体2减速转动，对硬质土进行钻探。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本专利申请权利要求的保护范围之中。
Claims (7)
1.一种钻探施工用钻头，包括钻头本体(2)，其特征在于，所述钻头本体(2)的动力输入传动连接有传动机构(1)，所述传动机构(1)的顶部固定连接有连接杆组件(3)，所述传动机构(1)内设置有水道(116)，所述水道(116)的端部与钻头本体(2)内的流道流体导通。
2.根据权利要求1所述的一种钻探施工用钻头，其特征在于，所述传动机构(1)包括外筒(101)、主轴(103)和行星轮系组件，所述外筒(101)的内部中部和上部同轴均设置有第一轴承(102)，所述主轴(103)同轴穿设在两个所述第一轴承(102)内，所述主轴(103)的外侧壁中部同轴固定连接有外花键套筒(111)，所述外花键套筒(111)的表面传动连接有外齿筒(113)，所述外齿筒(113)的中心孔为内花键孔，所述外筒(101)的内壁中部同轴固定连接有内齿筒(112)，所述内齿筒(112)内侧壁的内齿与所述外齿筒(113)外侧壁的齿牙相互匹配，所述主轴(103)的侧壁固定连接有电磁推杆(115)，所述电磁推杆(115)的推杆端部与所述外齿筒(113)的顶部固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种钻探施工用钻头，其特征在于，所述行星轮系组件包括太阳齿(104)、行星齿(106)、转轴(107)、行星架(109)和内齿圈(105)，所述行星齿(106)的数量为三个，三个所述行星齿(106)沿太阳齿(104)的周向均匀分布，所述太阳齿(104)和所述行星齿(106)均设置有在所述内齿圈(105)内，所述太阳齿(104)与所述内齿圈(105)同轴设置，所述行星齿(106)的一侧与所述内齿圈(105)的内侧啮合，所述行星齿(106)的另一侧与所述太阳齿(104)的一侧啮合，三个所述行星齿(106)的中心孔内均转动连接有转轴(107)，三个所述转轴(107)的底端均与所述行星架(109)的顶部固定连接，所述行星架(109)的底部中间固定连接有驱动轴(110)，所述驱动轴(110)的底端穿出外筒(101)的底端并于所述钻头本体(2)的顶部传动连接，所述外筒(101)的顶部和所述外筒(101)的底部均同轴设置有推力轴承(114)，所述外筒(101)顶部的推力轴承(114)顶部与所述主轴(103)的轴肩底部搭接，所述外筒(101)底部的推力轴承(114)底部与所述钻头本体(2)的顶部搭接，所述外筒(101)的内壁底部设置有电磁插销(119)，所述行星架(109)的底部开设有通孔，所述电磁插销(119)的活动端插入通孔内，所述行星架(109)的侧壁套接有第二轴承(108)；所述主轴(103)的底端与所述太阳齿(104)传动连接，所述内齿圈(105)同轴设置在外筒(101)的内部，所述第二轴承(108)的外侧壁与外筒(101)的内侧壁固定连接。
4.根据权利要求2所述的一种钻探施工用钻头，其特征在于，所述外筒(101)的侧壁上部开设有外螺纹，所述主轴(103)的顶端穿出所述外筒(101)的上端，且所述主轴(103)的顶部为花键轴。
5.根据权利要求1所述的一种钻探施工用钻头，其特征在于，所述传动机构(1)的主轴(103)和驱动轴(110)均沿其轴线开设有上下贯穿的水道(116)，所述主轴(103)内的水道(116)底端连通有连接管(117)，所述连接管(117)的另一端与所述驱动轴(110)内水道(116)的顶端连通，所述连接管(117)的中部设置有旋转接头(118)；所述驱动轴(110)的水道(116)与钻头本体(2)内的流道流体导通。
6.根据权利要求1所述的一种钻探施工用钻头，其特征在于，所述连接杆组件(3)包括筒体(301)、传动轴(302)和传动筒(303)，所述筒体(301)的内壁两端均同轴设置有轴承，所述传动轴(302)穿设在两个所述轴承内；所述传动轴(302)的上端为花键轴，所述传动轴(302)的底端固定连接有传动筒(303)，所述传动筒(303)的内壁设置有内花键，所述传动筒(303)的侧壁上部开设有外螺纹，所述传动筒(303)内壁下部开设有内螺纹；所述传动轴(302)顶端的花键轴与所述传动机构(1)的主轴(103)顶端的花键轴结构相同，所述传动筒(303)内壁的内花键与所述传动机构(1)的主轴(103)顶端花键轴相匹配，所述筒体(301)顶部的外螺纹与所述传动机构(1)的外筒(101)顶部的外螺纹结构相同，所述筒体(301)内壁底部的内螺纹与所述传动机构(1)的外筒(101)顶部的外螺纹相匹配。
7.根据权利要求1所述的一种钻探施工用钻头，其特征在于，所述连接杆组件(3)的筒体(301)通过其内壁底端的内螺纹与所述传动机构(1)的外筒(101)上部的外螺纹螺纹连接，所述传动机构(1)的主轴(103)顶端插入所述连接杆组件(3)的传动筒(303)内并传动连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202120555396.1U CN214498902U (zh) | 2021-03-18 | 2021-03-18 | 一种钻探施工用钻头 |
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| CN202120555396.1U CN214498902U (zh) | 2021-03-18 | 2021-03-18 | 一种钻探施工用钻头 |
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| CN (1) | CN214498902U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115656443A (zh) * | 2022-11-10 | 2023-01-31 | 北京市市政工程研究院 | 一种隧道施工监测设备 |
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2021
- 2021-03-18 CN CN202120555396.1U patent/CN214498902U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN115656443A (zh) * | 2022-11-10 | 2023-01-31 | 北京市市政工程研究院 | 一种隧道施工监测设备 |
| CN115656443B (zh) * | 2022-11-10 | 2023-05-02 | 北京市市政工程研究院 | 一种隧道施工监测设备 |
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