CN216588475U - 一种高效的球齿三翼合金钻头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种高效的球齿三翼合金钻头，包括内设有螺纹空腔的钻头裤体，所述钻头裤体顶部为垂直于钻头裤体轴线的水平台面，所述水平台面上焊接有分布在不同同心圆上的三个合金齿一，钻头裤体顶部开设有顶部水孔；所述水平台面下方周侧为倾斜布设的三瓣斜面，所述三瓣斜面上环向均设有三组合金齿二，三瓣斜面上还环向均设有三块合金侧刃，合金侧刃突出于三瓣斜面、且距合金齿二距离为L；所述三瓣斜面下方周侧为倾斜布设的刃身斜面；所述钻头裤体周侧环向均设有三个圆弧形排屑槽，钻头裤体上还开设有两个侧水孔，侧水孔对应贯穿其中两个排屑槽。本实用新型在边齿的基础上增加合金侧刃，可避免因钻头边齿磨损严重而导致重新钻进的现象。
Description
技术领域
本实用新型涉及自钻式凿岩钻具技术领域，尤其涉及一种高效的球齿三翼合金钻头。
背景技术
随着国家基础建设的加大，以及劳动成本的不断增加，对提高施工效率的要求越来越高，自钻式锚固系统做为一种高效的施工方法，集钻进、注浆、锚固为一体，在国内越来越普及，在铁路、公路、隧道施工、地下基础建设、采矿业和建筑基坑、滑坡治理、山体支护中得到大量使用，解决了普通锚杆施工时的塌孔问题，能够保证在复杂地质条件下的注浆效果。
自钻式锚固系统中的钻头为一次性钻头，为降低工程造价，在不同的地质条件下需选择不同结构的钻头，其中球齿合金钻头适应的地质状况更高，岩石的硬度和完整度也更高。
球齿合金钻头在冲击或旋转钻进过程中，当突然遇到较硬的岩层时，常常因为边齿受力较大导致边齿磨损严重或者断齿，其抗压性及抗冲击性较差，使得钻进速度降低，甚至无法钻进，只能将杆体以及钻头拔出来，换钻头后继续钻进，增加了钻孔难度及成本，还严重影响施工效率。为此提出一种高效的球齿三翼合金钻头。
发明内容
本实用新型为了解决现有球齿合金钻头遭遇硬质岩层时极易磨损失效的问题，提供一种高效的球齿三翼合金钻头，可避免因钻头边齿磨损严重而导致重新钻进的现象。
为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
一种高效的球齿三翼合金钻头，包括内设有螺纹空腔的钻头裤体，所述钻头裤体为三瓣式结构，钻头裤体顶部为垂直于钻头裤体轴线的水平台面，所述水平台面上焊接有分布在不同同心圆上的三个合金齿一，钻头裤体顶部开设有顶部水孔，顶部水孔贯穿水平台面；
所述水平台面下方周侧为倾斜布设的三瓣斜面，所述三瓣斜面上环向均设有三组合金齿二，每组合金齿二的数量为两个，三瓣斜面上还环向均设有三块合金侧刃，合金侧刃突出于三瓣斜面、且距合金齿二距离为L，L范围为1-3mm；
所述三瓣斜面下方周侧为倾斜布设的刃身斜面；
所述钻头裤体周侧环向均设有三个圆弧形排屑槽，钻头裤体上还开设有两个侧水孔，所述侧水孔分别对应贯穿其中两个排屑槽。
进一步地，以钻头裤体轴心为圆心、多个所述合金齿一分别布设在不同直径的同心圆上，合金齿一直径为7-9mm。
进一步地，所述顶部水孔为倾斜布设的圆柱状，顶部水孔直径为8-10mm，顶部水孔轴线与钻头裤体轴线夹角为A，A范围为15-25°；所述侧水孔为倾斜布设的圆柱状，侧水孔直径为8-10mm，侧水孔轴线与钻头裤体轴线夹角为B，B范围为40-50°。
进一步地，所述三瓣斜面与水平台面夹角为C，C范围为30-40°；每组的两个所述合金齿二距水平台面间距不同，合金齿二直径为7-9mm。
进一步地，所述合金侧刃截面为梯形，合金侧刃顶面突出于三瓣斜面，合金侧刃一短边侧面突出于刃身斜面，所述合金侧刃顶面和一短边侧面均设有倒角以形成刃部。
进一步地，所述刃身斜面与钻头裤体轴线夹角为D，D范围为3-5°。
通过上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
本实用新型结构设计合理，与普通球齿合金钻头相比，在钻头周围增加了三块合金侧刃，该合金侧刃与合金齿相互配合，合金齿起到冲击、碎岩的作用，合金侧刃起到旋转钻进、成孔的作用，合金侧刃的存在减小了合金齿的损耗，且当合金齿磨损时，合金侧刃依然可以保证成孔，不影响钻进效果，保证钻头顺利钻进到设计深度。避免了因钻头边齿磨损严重而导致重新钻进的现象。
附图说明
图1是本实用新型一种高效的球齿三翼合金钻头的整体结构示意图。
图2是本实用新型一种高效的球齿三翼合金钻头的侧视图之一。
图3是本实用新型一种高效的球齿三翼合金钻头的侧视图之二。
图4是本实用新型一种高效的球齿三翼合金钻头的俯视图。
图5是本实用新型一种高效的球齿三翼合金钻头的剖视图。
附图中标号为：1为钻头裤体，2为水平台面，3为合金齿一，4为顶部水孔，5为三瓣斜面，6为合金齿二，7为合金侧刃，8为刃身斜面，9为排屑槽，10为侧水孔，11为刃部，12为螺纹空腔。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细描述：
如图1~图5所示，一种高效的球齿三翼合金钻头，包括内设有螺纹空腔12的钻头裤体1，所述钻头裤体1为三瓣式结构，钻头裤体1顶部为垂直于钻头裤体1轴线的水平台面2。
所述水平台面2上焊接有分布在不同同心圆上的三个合金齿一3。具体的，以钻头裤体1轴心为圆心、三个所述合金齿一3分别布设在不同直径的同心圆上，合金齿一3直径为7-9mm，优选的，合金齿一3为9mm。
三个合金齿一3沿钻头裤体1轴心散开且距轴心的距离各不相同，不同圆周上的合金齿一3，在保证对岩层的有效冲击外，旋转过程中也可以避免出现岩芯。
所述钻头裤体1顶部开设有顶部水孔4，顶部水孔4贯穿水平台面2、且与螺纹空腔12连通。所述顶部水孔4为倾斜布设的圆柱状，顶部水孔4直径为8-10mm，优选的，顶部水孔4直径为9mm。
所述顶部水孔4轴线与钻头裤体1轴线夹角为A，A范围为15-25°。优选的，顶部水孔4与钻头裤体1轴线呈20°的夹角，通过顶部水孔4可迅速冲刷掉钻孔前端的碎屑，提升钻进效率。
所述水平台面2下方周侧为倾斜布设的三瓣斜面5，所述三瓣斜面5上环向均设有三组合金齿二6。所述三瓣斜面5与水平台面2夹角为C，C范围为30-40°，优选的，三瓣斜面5与水平台面2夹角C为35°，在保证合金齿二6固齿强度外，可以避免合金齿二6断齿或碎齿。
本实施例中，每组合金齿二6的数量为两个，每组的两个所述合金齿二6分别距水平台面2间距不同，合金齿二6直径为7-9mm，优选的，合金齿二6直径为9mm，合金齿二6和合金齿一3均为子弹头状。
为了减轻合金齿二6的磨损，所述三瓣斜面5上还环向均设有三块合金侧刃7，所述合金侧刃7截面为梯形，合金侧刃7突出于三瓣斜面5。
具体的，所述合金侧刃7顶面突出于三瓣斜面5，合金侧刃7一短边侧面突出于刃身斜面8，所述合金侧刃7顶面和一短边侧面均设有倒角以形成刃部11。
所述合金侧刃7顶部且距合金齿二6距离为L，L范围为1-3mm。优选的，合金侧刃7外露高度较合金齿二6的最外齿低3mm。
钻头裤体1的每一瓣上除了焊接两个直径为9mm的合金齿二6外，还焊接镶嵌有合金侧刃7，在施工过程中，合金齿二6起到冲击、碎岩作用，当钻头旋转钻进时，由合金侧刃7起钻进、成孔的作用，可以降低合金齿二的损耗，提高合金齿二的寿命。
所述三瓣斜面5下方周侧为倾斜布设的刃身斜面8。所述刃身斜面8与钻头裤体1轴线夹角为D，D范围为3-5°，优选的，刃身斜面8与钻头裤体1呈3°夹角。刃身斜面8结构可以保证钻头的灵活转动，并延缓刃身斜面8的磨损，提高钻进效率。
所述钻头裤体1周侧环向均设有三个圆弧形排屑槽9，排屑槽9半径为25mm。
所述钻头裤体1上还开设有两个侧水孔10，所述侧水孔10分别对应贯穿其中两个排屑槽9、且连通螺纹空腔12。
所述侧水孔10为倾斜布设的圆柱状，侧水孔10直径为8-10mm，具体的，侧水孔10为9mm，侧水孔10轴线与钻头裤体1轴线夹角为B，B范围为40-50°，优选的，侧水孔10与钻头裤体1轴线呈50°夹角，有助于冲刷周边的碎屑，沿着排屑槽9及时排出，避免卡钻。
与普通球齿合金钻头相比，合金齿二6起到冲击、碎岩的作用，在合金齿二6的基础上，在钻头四周侧增加了三个合金侧刃7，合金侧刃7起到旋转钻进、成孔的作用，减小了合金齿二6的损耗，且当合金齿二6磨损时，合金侧刃7依然可以保证成孔，有效保证钻进效果。
以上所述之实施例，只是本实用新型的较佳实施例而已，并非限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型申请专利范围内。
Claims (6)
1.一种高效的球齿三翼合金钻头，包括内设有螺纹空腔（12）的钻头裤体（1），其特征在于，所述钻头裤体（1）为三瓣式结构，钻头裤体（1）顶部为垂直于钻头裤体（1）轴线的水平台面（2），所述水平台面（2）上焊接有分布在不同同心圆上的三个合金齿一（3），钻头裤体（1）顶部开设有顶部水孔（4），顶部水孔（4）贯穿水平台面（2）；
所述水平台面（2）下方周侧为倾斜布设的三瓣斜面（5），所述三瓣斜面（5）上环向均设有三组合金齿二（6），每组合金齿二（6）的数量为两个，三瓣斜面（5）上还环向均设有三块合金侧刃（7），合金侧刃（7）突出于三瓣斜面（5）、且距合金齿二（6）距离为L，L范围为1-3mm；
所述三瓣斜面（5）下方周侧为倾斜布设的刃身斜面（8）；
所述钻头裤体（1）周侧环向均设有三个圆弧形排屑槽（9），钻头裤体（1）上还开设有两个侧水孔（10），所述侧水孔（10）分别对应贯穿其中两个排屑槽（9）。
2.根据权利要求1所述的一种高效的球齿三翼合金钻头，其特征在于，以钻头裤体（1）轴心为圆心、多个所述合金齿一（3）分别布设在不同直径的同心圆上，合金齿一（3）直径为7-9mm。
3.根据权利要求1所述的一种高效的球齿三翼合金钻头，其特征在于，所述顶部水孔（4）为倾斜布设的圆柱状，顶部水孔（4）直径为8-10mm，顶部水孔（4）轴线与钻头裤体（1）轴线夹角为A，A范围为15-25°；
所述侧水孔（10）为倾斜布设的圆柱状，侧水孔（10）直径为8-10mm，侧水孔（10）轴线与钻头裤体（1）轴线夹角为B，B范围为40-50°。
4.根据权利要求1所述的一种高效的球齿三翼合金钻头，其特征在于，所述三瓣斜面（5）与水平台面（2）夹角为C，C范围为30-40°；
每组的两个所述合金齿二（6）距水平台面（2）间距不同，合金齿二（6）直径为7-9mm。
5.根据权利要求1所述的一种高效的球齿三翼合金钻头，其特征在于，所述合金侧刃（7）截面为梯形，合金侧刃（7）顶面突出于三瓣斜面（5），合金侧刃（7）一短边侧面突出于刃身斜面（8），所述合金侧刃（7）顶面和一短边侧面均设有倒角以形成刃部（11）。
6.根据权利要求1所述的一种高效的球齿三翼合金钻头，其特征在于，所述刃身斜面（8）与钻头裤体（1）轴线夹角为D，D范围为3-5°。
Priority Applications (1)
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