CN217354256U - 多功能旋挖钻具和旋挖钻机 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种多功能旋挖钻具和旋挖钻机，涉及工程机械领域，包括钻进刀具组件和扩孔刀具组件，钻进刀具组件包括钻进筒和钻进刀体，钻进刀体与钻进筒连接；扩孔刀具组件包括扩孔筒和扩孔刀体，扩孔刀体与扩孔筒连接；扩孔筒套接于钻进筒外，扩孔筒与钻进筒连接，且二者中的至少一个用于与钻杆连接；钻进刀体凸设于扩孔刀体，以先于扩孔刀体进行钻孔作业。具有钻孔和扩孔两种功能，功能多样化，能够在钻孔后直接进行扩孔作业，不需要更换不同型号的钻机，简化施工步骤，缩短施工周期。且钻孔和扩孔配置一套动力系统即可实现，节省了成本。

Description

多功能旋挖钻具和旋挖钻机

技术领域

本实用新型涉及工程机械领域，具体而言，涉及一种多功能旋挖钻具和旋挖钻机。

背景技术

钻具是旋挖钻机的重要组成部分，为旋挖钻机提供钻进扭矩，实现设定直径的钻孔的施工。目前，在一些地层较硬或者需要获取较大的直径的钻孔时，需要分步骤进行施工。也即钻孔的孔径逐渐从小到大，最终获取所需直径的钻孔。例如，以钻孔施工采取两个步骤进行为例进行说明，先利用小号直径的钻头钻入地层设定深度获取钻孔a，然后调整旋挖钻机，利用大号直径的钻头对准钻孔a，对钻孔a进行扩孔作业以获取钻孔b，钻孔b即为最终所需的钻孔。

经发明人研究发现，现有的旋挖钻机存在如下缺点：

施工方式单一、效率低、成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多功能旋挖钻具和旋挖钻机，其功能多样化，能够在同一施工步骤下完成钻孔和扩孔的作业，效率高，降低施工成本。

本实用新型的实施例是这样实现的：

第一方面，本实用新型提供一种多功能旋挖钻具，包括：

钻进刀具组件和扩孔刀具组件，所述钻进刀具组件包括钻进筒和钻进刀体，所述钻进刀体与所述钻进筒连接；所述扩孔刀具组件包括扩孔筒和扩孔刀体，所述扩孔刀体与所述扩孔筒连接；所述扩孔筒套接于所述钻进筒外，所述扩孔筒与所述钻进筒连接，且二者中的至少一个用于与钻杆连接；所述钻进刀体凸设于所述扩孔刀体，以先于所述扩孔刀体进行钻孔作业。

在可选的实施方式中，所述钻进筒与所述扩孔筒可拆卸地连接。

在可选的实施方式中，所述扩孔筒包括外筒体、端盖和内筒体，所述外筒体的两端敞口，所述端盖与所述外筒体的一端连接，所述内筒体插接于所述外筒体内且与所述端盖连接；所述扩孔刀体与所述外筒体连接；所述钻进筒与所述内筒体远离所述端盖的一端连接。

在可选的实施方式中，所述外筒体的外筒壁上设置有螺旋槽。

在可选的实施方式中，所述内筒体的筒壁上设置有多个第一固定孔，所述多个第一固定孔在所述内筒体的周向上间隔排布；所述钻进筒的筒壁上设置有多个第二固定孔，所述多个第二固定孔在所述钻进筒的周向上间隔排布；所述第一固定孔的数量与所述第二固定孔的数量相等且一一对应连通；相连通的所述第一固定孔和所述第二固定孔内穿设有紧固件。

在可选的实施方式中，每个所述第一固定孔的内端设置有螺母；所述紧固件设置为螺栓；所述钻进筒插接于所述内筒体内，所述紧固件与所述螺母螺接固定。

在可选的实施方式中，所述钻进筒包括同轴设置的第一筒段和第二筒段，所述第一筒段的外径小于所述第二筒段的外径，所述多个第二固定孔设于所述第一筒段上，所述第二筒段凸设于所述外筒体远离所述端盖的一端。

在可选的实施方式中，所述扩孔筒还包括安装环板和多个安装座，所述安装环板与所述外筒体远离所述端盖的一端连接；所述多个安装座均与所述安装环板连接，每个所述扩孔刀体均与一个所述安装座可转动地连接；所述钻进筒穿设于所述安装环板内。

在可选的实施方式中，所述第一筒段的筒壁上还设置有多个减重孔。

第二方面，本实用新型提供一种旋挖钻机，所述旋挖钻机包括：

前述实施方式中任一项所述的多功能旋挖钻具。

本实用新型实施例的有益效果是：

综上所述，本实施例提供的多功能旋挖钻具，使用过程中，将扩孔筒或钻进筒与钻杆固定连接，钻杆能够带动钻孔筒和扩孔筒一起转动。在钻孔过程中，钻进刀体先于扩孔刀体与地层接触，也即钻进刀体先进行钻孔作业，当钻进刀体逐渐钻入后，扩孔刀体逐渐靠近地层并在钻孔刀体已经钻孔完成的区域进行扩孔作业，如此，钻孔导体和额扩孔刀体共用一个动力系统，如此节省了动力系统，降低了成本。并且，钻孔与扩孔基本为同一施工步骤下完成，能够提高施工效率，从而缩短施工周期，进而也降低了施工成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型实施例的多功能旋挖钻具的一视角的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的多功能旋挖钻具的另一视角的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的多功能旋挖钻具的隐藏外筒体的结构示意图；

图4为本实用新型实施例的扩孔刀具组件的结构示意图。

图标:

100-钻进刀具组件；110-钻进筒；111-第一筒段；112-第二筒段；113-第二固定孔；114-定位凸起；115-减重孔；120-钻进刀体；200-扩孔刀具组件；210-扩孔筒；211-外筒体；212-端盖；213-内筒体；2131-第一固定孔；2132-定位缺口；214-传力块；2141-连接孔；215-加强筋；216-安装环板；217-安装座；220-扩孔刀体。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

目前，在进行扩孔施工时，先利用一种型号的旋挖钻机进行钻孔作业获取直径小于目标孔的初始孔。然后，在初始孔达到一定深度后，再更换另一种型号的旋挖钻机，在初始孔的基础上进行扩孔作业，扩孔作业的钻机与获取初始孔的钻机均为一套独立的结构，每个钻机均需要配备一个动力系统，成本高，并且，需要反复调整两种型号的钻机工作状态，降低了施工效率。

鉴于此，设计者设计了一种多功能旋挖钻具，具有钻孔和扩孔两种功能，功能多样化，能够在钻孔后直接进行扩孔作业，不需要更换不同型号的钻机，简化施工步骤，缩短施工周期。且钻孔和扩孔配置一套动力系统即可实现，节省了成本。

请参阅图1-图4，本实施例中，多功能旋挖钻具包括钻进刀具组件100和扩孔刀具组件200，钻进刀具组件100包括钻进筒110和钻进刀体120，钻进刀体120与钻进筒110连接；扩孔刀具组件200包括扩孔筒210和扩孔刀体220，扩孔刀体与扩孔筒210连接；扩孔筒210套接于钻进筒110外，扩孔筒210与钻进筒110连接，且二者中的至少一个用于与钻杆连接；钻进刀体120凸设于扩孔刀体220，以先于扩孔刀体220进行钻孔作业。

本实施例中，多功能旋挖钻具的工作原理如下：

使用过程中，将扩孔筒210或钻进筒110与钻杆固定连接，钻杆能够带动钻孔筒和扩孔筒210一起转动。在钻孔过程中，钻进刀体120先于扩孔刀体220与地层接触，也即钻进刀体120先进行钻孔作业，当钻进刀体120逐渐钻入后，扩孔刀体220逐渐靠近地层并在钻孔刀体已经钻孔完成的区域进行扩孔作业，如此，钻孔导体和额扩孔刀体220共用一个动力系统，如此节省了动力系统，降低了成本。并且，钻孔与扩孔基本为同一施工步骤下完成，能够提高施工效率，从而缩短施工周期，进而也降低了施工成本。

本实施例中，可选的，扩孔筒210包括外筒体211、端盖212、内筒体213、传力块214、加强筋215、安装环板216和多个安装座217。

外筒体211设置为两端敞口的圆形筒，外筒体211在其轴线延伸方向上的两端分别为第一端和第二端。端盖212为圆形板，端盖212焊接在第一端，显然在其他实例中，端盖212可以通过螺栓等固定于外筒体211上。端盖212的中部位置设置有传力块214，传力块214可以焊接在端盖212上。传力块214背离端盖212的端面设置有连接孔2141，连接孔2141可以为矩形孔，矩形孔用于插接钻杆，钻杆插接于矩形孔后钻杆与端板在钻杆的周向上相对固定，从而便于钻杆将扭矩传递至传力块214，并传递至外筒体211。此外，矩形孔可以为方形孔，连接孔2141还可以为内六角孔等，能够与钻杆插接且传递扭矩即可。加强筋215的数量为多个，多个加强筋215围绕传力块214均匀间隔排布，多个加强筋215均可以设置为直角三角形板，每个加强筋215的一直角面与传力块214固定连接，另一相邻的直角面与端盖212固定连接。例如，加强筋215可以同时焊接在传力块214和端盖212上。内筒体213设置为圆形筒，内筒体213插接在外筒体211中且一端与端盖212焊接固定，另一端位于外筒体211内。外筒体211、端盖212和内筒体213同轴设置。安装环板216固定在外筒体211远离端盖212的一端，安装环板216为环形板，安装环板216与外筒体211同轴设置。多个安装座217均固定在安装环板216上，且在安装环板216的周向上均匀间隔排布，每个安装座217上设置有一个扩孔刀体220。扩孔刀体220为圆台形，扩孔刀体220与安装座217可转动地连接，且扩孔刀体220的转动轴线与外筒体211的轴线具有夹角。扩孔刀体220接触地层时，在钻进过程中，扩孔刀体220不仅随安装环板216一起转动，还能够相对于安装座217自转，减小磨损，减小被卡死的概率，提高安全性。

进一步的，外筒体211的外周壁设置有螺旋槽。

进一步的，内筒体213上设置有多个第一固定孔2131，每个第一固定孔2131均为圆形孔，每个第一固定孔2131的轴线沿内筒体213的横截面轮廓所在圆的径向延伸，多个第一固定孔2131在内筒体213的周向上均匀间隔排布。且多个第一固定孔2131的高度一致，也即多个第一固定孔2131的轴线位于同一平面中且该平面垂直于内筒体213的轴线。同时，内筒体213的内周壁上焊接有多个螺母，螺母的部分可以插接在第一固定孔2131中，或者，在其他实施例中，第一固定孔2131设置为螺纹孔。

进一步的，内筒体213远离端盖212的一端面上设置有定位缺口2132，定位缺口2132的数量可以为一个或多个，当定位缺口2132的数量为多个时，多个定位缺口2132在内筒体213的周向上均匀间隔排布。例如，本实施例中，定位缺口2132的数量为三个，并且每个定位缺口2132均为U形缺口。

需要说明的是，在其他实施例中，多个安装座217可以在勒洛三角形的轮廓上排布，从而能够钻取获得方孔。通过勒洛三角形排布的刀体钻取获得方孔的技术方案可以采用现有公知的技术方案，本实施例中不进行详细说明。

本实施例中，可选的，钻进筒110包括同轴设置的第一筒段111和第二筒段112，第一筒段111和第二筒段112的横截面轮廓均为圆环形，其中，横截面为垂直于钻进筒110段的轴线的平面。第一筒段111的横截面外轮廓的直径小于第二筒段112的横截面外轮廓的直径。第一筒段111上设置有多个第二固定孔113，第二固定孔113的数量可以设置为与第一固定孔2131的数量相等，每个第二固定孔113可以与一个第一固定孔2131配合。同时，第一筒段111的外周壁上设置有定位凸起114，定位凸起114的形状与内筒体213上的定位缺口2132的形状相同，定位凸起114的数量与内筒体213上的定位缺口2132的数量也相同，每个定位凸起114能插接于一个定位缺口2132内。

进一步的，第一筒体上设置有多个减重孔115。

进一步的，第二筒体的外周面上设置有螺旋槽。

钻进刀体120安装在第二筒体远离第一筒体的一端。钻进刀体120的数量可以为多个，多个钻进刀体120在第二筒体的周向上均匀间隔排布。

本实施例中，钻进刀具组件100和扩孔刀具组件200的装配方式包括，例如：

将第一筒体插接在内筒体213远离端盖212的一端内，并且，使第一筒体上的多个定位凸起114分别与内筒体213上的多个定位缺口2132一一对应插接，同时，第一筒体上的多个第二固定孔113分别与内筒体213上的多个第一固定孔2131一一对应连通，再利用螺栓等紧固件穿过第二固定孔113和第一固定孔2131后与固定在内筒体213上的螺母螺接固定，实现内筒体213和第一筒体的固定连接，第二筒体位于外筒体211外，也即第一筒体穿设在安装环板216中，第二筒体暴露在安装环板216以及外筒体211外，安装环板216的中空区域的尺寸大小不会影响第二筒体的尺寸，第二筒体便于设计制造，且能够减小第二筒体和外筒体211的直径差，便于合理采取钻孔策略。

需要说明的是，当钻进刀具组件100和扩孔刀具组件200装配完成后，钻杆能插接在传力块214中，将扭矩以及加压力施加于外筒体211，从而传递至内筒体213以及钻进筒110，从而带动钻进刀体120和扩孔刀体220转动，实现钻孔作业。

应当理解，第一筒体和内筒体213采用螺栓连接，二者为可拆卸地连接方式，当不需要使用钻进刀具组件100时，将其从内筒体213上拆卸下来，使用灵活便捷。显然，第一筒体和内筒体213还可以采用其他可拆卸地连接结构，本实施例中不进行一一列举。

本实施例提供的多功能旋挖钻具，功能多样，施工灵活性高，施工效率高，缩短施工成本。

本实施例还提供了一种旋挖钻机，包括上述实施例提到的多功能旋挖钻具。显然，旋挖钻机还可以包括其他实现其基本功能的部件，本实施例中不进行一一列举，采用现有公知的结构即可。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多功能旋挖钻具，其特征在于，包括：

钻进刀具组件(100)和扩孔刀具组件(200)，所述钻进刀具组件(100)包括钻进筒(110)和钻进刀体(120)，所述钻进刀体(120)与所述钻进筒(110)连接；所述扩孔刀具组件(200)包括扩孔筒(210)和扩孔刀体(220)，所述扩孔刀体与所述扩孔筒(210)连接；所述扩孔筒(210)套接于所述钻进筒(110)外，所述扩孔筒(210)与所述钻进筒(110)连接，且二者中的至少一个用于与钻杆连接；所述钻进刀体(120)凸设于所述扩孔刀体(220)，以先于所述扩孔刀体(220)进行钻孔作业。

2.根据权利要求1所述的多功能旋挖钻具，其特征在于：

所述钻进筒(110)与所述扩孔筒(210)可拆卸地连接。

3.根据权利要求1所述的多功能旋挖钻具，其特征在于：

所述扩孔筒(210)包括外筒体(211)、端盖(212)和内筒体(213)，所述外筒体(211)的两端敞口，所述端盖(212)与所述外筒体(211)的一端连接，所述内筒体(213)插接于所述外筒体(211)内且与所述端盖(212)连接；所述扩孔刀体(220)与所述外筒体(211)连接；所述钻进筒(110)与所述内筒体(213)远离所述端盖(212)的一端连接。

4.根据权利要求3所述的多功能旋挖钻具，其特征在于：

所述外筒体(211)的外筒壁上设置有螺旋槽。

5.根据权利要求3所述的多功能旋挖钻具，其特征在于：

所述内筒体(213)的筒壁上设置有多个第一固定孔(2131)，所述多个第一固定孔(2131)在所述内筒体(213)的周向上间隔排布；所述钻进筒(110)的筒壁上设置有多个第二固定孔(113)，所述多个第二固定孔(113)在所述钻进筒(110)的周向上间隔排布；所述第一固定孔(2131)的数量与所述第二固定孔(113)的数量相等且一一对应连通；相连通的所述第一固定孔(2131)和所述第二固定孔(113)内穿设有紧固件。

6.根据权利要求5所述的多功能旋挖钻具，其特征在于：

每个所述第一固定孔(2131)的内端设置有螺母；所述紧固件设置为螺栓；所述钻进筒(110)插接于所述内筒体(213)内，所述紧固件与所述螺母螺接固定。

7.根据权利要求5或6所述的多功能旋挖钻具，其特征在于：

所述钻进筒(110)包括同轴设置的第一筒段(111)和第二筒段(112)，所述第一筒段(111)的外径小于所述第二筒段(112)的外径，所述多个第二固定孔(113)设于所述第一筒段(111)上，所述第二筒段(112)凸设于所述外筒体(211)远离所述端盖(212)的一端。

8.根据权利要求7所述的多功能旋挖钻具，其特征在于：

所述第一筒段(111)的筒壁上还设置有多个减重孔(115)。

9.根据权利要求3所述的多功能旋挖钻具，其特征在于：

所述扩孔筒(210)还包括安装环板(216)和多个安装座(217)，所述安装环板(216)与所述外筒体(211)远离所述端盖(212)的一端连接；所述多个安装座(217)均与所述安装环板(216)连接，每个所述扩孔刀体(220)均与一个所述安装座(217)可转动地连接；所述钻进筒(110)穿设于所述安装环板(216)内。

10.一种旋挖钻机，其特征在于，所述旋挖钻机包括：

权利要求1-9中任一项所述的多功能旋挖钻具。

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