专利名称：一种扩孔钻头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种桩基础施工使用的钻头，尤其是涉及一种扩孔钻头。
技术背景
目前出现一种应用于中掘成孔桩基础施工工法的大直径随钻跟管钻机，该钻机的优点是将预制管桩跟随钻头直接进入岩土层。而该工法成桩的关键技术是在管桩底部钻土，钻渣从管桩孔内排出；所钻桩孔直径需略大于管桩外径，成孔后钻头能方便地从管桩内取出。
专利C拟612791Y公开了一种扩孔钻头，包括钻杆和钻头，钻头上至少装有二片翼型钻片，翼型钻片通过销栓与钻头铰接且其切割边在自然状态下与垂直线成一定角度。在钻头上装有翼型钻片，钻孔时翼型钻片在泥土的反作用力及旋转时的离心力作用下顺利打开；钻孔完成后，提升钻杆，翼型钻片在自重下自动收拢。该方案存在以下缺陷在钻孔时翼翅受土层硬度及旋转速度的影响大，成孔直径发生变化。
目前市场同类型钻头有单翼翅和双翼翅等结构形式，如图6、图7所示。但现有产品存在以下缺陷在钻进过程中产生的部分钻渣密实地堆积在扩孔翼翅与钻头主体之间的不规则的空腔内，如图6和图7的空腔7，由于扩孔翼翅收回时需减少空腔7的容积，若空腔7中存在钻渣，将阻碍扩孔翼翅的逆向摆动，密实的钻渣使得翼翅很难收回，施工中常出现扩孔翼翅无法收回，钻头无法从桩内取出，用人工深坑挖掘取钻头的施工故障；单翼翅扩孔钻头由于只有单边扩孔，在钻进过程中，钻头扩口受泥土阻力不均衡，时常发生钻孔孔心偏移、孔径偏小等问题，不能满足施工要求。发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种扩孔钻头。该钻头具有结构简单、紧凑，能够实现扩孔功能，可钻入中风化岩层，工作稳定性好，钻头扩孔翼翅收回和提钻可靠度尚。
为了解决以上技术问题，本发明的基本技术方案为一种扩孔钻头，具有 钻头主体，其侧壁上设有螺旋叶片；至少一个扩孔翼翅，钻头引导头上部钻头主体上设有与扩孔翼翅数量相同的凹槽，扩孔翼翅的一端通过销轴铰接于凹槽内，扩孔翼翅可绕销轴转动，实现收回和张开，扩孔翼翅与钻头主体联接端和钻头主体与扩孔翼翅联接部位为圆柱同心配合结构。所述圆柱同心配合结构为扩孔翼翅与钻头主体联接端为圆柱形接触面；所述凹槽内与扩孔翼翅的接触面为圆柱形凹接触面，两者具有共同的圆心，即两者联接销轴的轴心，两者配合后不形成空腔。
引导头、钻头主体和扩孔翼翅上设有钻齿，钻齿与其紧配合联接。
工作时，扩孔钻头的扩孔翼翅受泥土阻力自动张开，扩孔翼翅张开后，受到钻头主体的阻挡，固定在伸展位置，扩孔翼翅张开后钻出的孔径略大于预制管桩外径；当钻孔和预制管桩沉入到设定深度后，动力头反转，扩孔钻头的扩孔翼翅受泥土摩擦阻力自动收回，扩孔钻头能方便地从预制管桩孔内拔出。优选地，所述扩孔翼翅为成对称布置的两个，两个对称扩孔翼翅分别通过销轴与钻头主体连接，扩孔翼翅可在钻头主体中的凹槽内沿销轴转动。成对称布置两个扩孔翼翅， 在钻头钻进过程中，钻头受力平衡，有利于保护钻机，有效地避免发生钻孔孔心偏移、孔径偏小等问题。优选地，钻头主体1对称地设置双螺旋叶片，双螺旋叶片的泥土进口安装位置与扩孔翼翅的泥土出口位置相匹配，有利于导土、排土，降低钻头的工作负荷。 前述改进技术方案，可单独或合并实施。本发明带来的有益效果因扩孔翼翅与钻头主体联接部位采用圆柱同心配合结构，两者配合后联接处不形成空腔，避免了钻渣对扩孔翼翅收回的干扰，提高了作业的可靠度。
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中
图1为实施例钻头结构示意图； 图2为实施例钻头结构示意图仰视图； 图3为实施例钻头扩孔翼翅张开时示意图； 图4为实施例钻头扩孔翼翅收回时示意图； 图5为安装了实施例钻头的钻机作业过程示意图； 图6为现有技术中钻头扩孔翼翅张开时示意图； 图7为现有技术中钻头扩孔翼翅收回时示意图。
具体实施例方式如图1至图4所示的扩孔钻头，钻头主体1侧壁上设有双螺旋叶片5，两个扩孔翼翅2成对称布置在钻头引导头3之上的钻头主体1上，钻头主体1上对称设置与扩孔翼翅 2数量相同的凹槽，扩孔翼翅2的一端通过销轴6铰接于凹槽内，扩孔翼翅2可绕销轴6转动，实现收回和张开，扩孔翼翅2与钻头主体1联接端为圆柱形接触面；所述凹槽内与扩孔翼翅2的接触面为圆柱形凹接触面，两者具有共同的圆心，即两者联接销轴6的轴心，两者配合后不形成空腔。在钻头主体1及其引导头3、扩孔翼翅2上设有钻齿4，钻齿4与其联接体为紧配合联接。钻头主体1设双螺旋叶片5，双螺旋叶片5的泥土进口安装位置与扩孔翼翅2的泥土出口位置相匹配，有利于导土、排土，降低钻头的工作负荷。一种使用扩孔钻头的钻机，使用如图1至图4所示的钻头，钻机工作步骤如图5所示一、将钻头扩孔翼翅2收回，插入预制管桩中，钻头超出预制管桩下端面，准备钻孔；二、 钻进时，钻头正转，泥土对钻头的扩孔翼翅2产生摩擦阻力，扩孔翼翅2受削土阻力自动张开，扩孔翼翅张开后，受到钻头主体的阻挡，固定在伸展位置，钻出的孔径略大于预制管桩外径；三、当钻孔和预制管桩沉入到设定深度后，停止钻进，扩孔钻头在钻机动力头的带动下反转，扩孔钻头的扩孔翼翅2受泥土摩擦阻力自动收回，因扩孔翼翅2与钻头主体1联接端及钻头主体1与扩孔翼翅2联接部位为圆柱同心配合结构，不存在如图6和图7所示的空腔7，扩孔翼翅2收回过程中不会有泥土产生干涉，扩孔翼翅2易于收回，保障性高，扩孔钻头能方便地从预制管桩孔内拔出；四、上提钻头，进行后续工序，直至成桩完成。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种扩孔钻头，具有钻头主体，其侧壁上设有螺旋叶片；至少一个扩孔翼翅，钻头引导头上部钻头主体上设有与扩孔翼翅数量相同的凹槽，扩孔翼翅的一端通过销轴铰接于凹槽内，扩孔翼翅可绕销轴转动，实现收回和张开； 引导头、钻头主体和扩孔翼翅上设有钻齿；其特征在于扩孔翼翅与钻头主体联接端和钻头主体与扩孔翼翅联接部位为圆柱同心配合结构。
2.根据权利要求1所述扩孔钻头，其特征在于所述扩孔翼翅为成对称布置的两个。
3.根据权利要求1所述扩孔钻头，其特征在于所述螺旋叶片为双螺旋叶片。
全文摘要
一种扩孔钻头，具有钻头主体，其侧壁上设有螺旋叶片；至少一个扩孔翼翅，钻头引导头上部钻头主体上设有与扩孔翼翅数量相同的凹槽，扩孔翼翅的一端通过销轴铰接于凹槽内，扩孔翼翅可绕销轴转动，实现闭合和张开，扩孔翼翅与钻头主体联接端和钻头主体与扩孔翼翅联接部位为圆柱同心配合结构；引导头、钻头主体和扩孔翼翅上设有钻齿。因扩孔翼翅与钻头主体联接部位采用圆柱同心配合结构，两者配合后联接处不形成空腔，避免了钻渣对扩孔翼翅收回的干扰，提高了作业的可靠度。
文档编号E21B10/44GK102505919SQ20111044747
公开日2012年6月20日 申请日期2011年12月29日 优先权日2011年12月29日
发明者单葆岩, 吴新荣, 唐孟雄, 朱建新 申请人:中南大学, 山河智能装备股份有限公司, 广州市建筑科学研究院有限公司