专利名称：新型同心跟管钻具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及矿山、水利、公路、铁路、勘察、水电等相关工程的深、浅孔破碎沉孔施工，适用于岩心立轴钻机、锚杆钻机等钻机，用于地质勘察取芯、灾害治理、深基坑、高边坡堆积层锚固、隧道塌方管棚支护、渗流井的预支护、卵石层高压旋喷、地下室等领域，确切地说涉及一种新型同心跟管钻具。
技术背景现有的偏心跟管钻具，主要有两件套和三件套两种，二件套钻具主要由阶梯轴形的导正器和用联接销安装在导正器上的偏心钻头构成，由于联接销在钻进过程中承担传递全部的扭矩，而联接销又置于偏心钻头的销孔中和导正器的柱面部位，三者的配合部位存在间隙，在钻进过程中易于磨损甚至磨断，导致钻头掉落，钻具失效，此外，由于没有中心钻头导向定位，钻孔易斜，因此，两件套的偏心跟管钻具技术已经濒临淘汰边缘。三件套的钻具主要由阶梯轴形的导正器，用中心杆与导正器的中心孔螺纹连接的中心钻头，套装在中心钻头的中心杆上的偏心扩孔钻头构成。这种结构的中心钻头与导正器之间的螺纹副承担传递中心钻头和偏心扩孔钻头的全部的扭矩，对材料及加工要求高，制造较困难。此外，由于钻头在工作过程中，需要经常反转，排出岩渣，以防埋钻。因此，存在钻具反转时螺纹连接解脱，而导致钻头掉落的隐患；同时，现有技术中，采用单偏心扩孔，这样的钻具传递扭矩性能较差，连接不可靠，存在钻头掉落等隐患，单偏心扩孔的单方破碎性能较差，受力不均匀，使冲击的机械性能阻力增大，造成钻具磨损较快，施工效率低，因此成本较高。公开号为CN201460714，
公开日为2010年5月12日的中国专利文件公开了一种偏心跟管钻具，包括与冲击器连接的导正器，在所述导正器的轴向上开有至少两个轴销孔，底部钻头和至少两个偏心扩孔器均经轴销配入所述导正器上的轴销孔中，偏心扩孔器位于所述导正器和底部钻头之间，在所述底部钻头和导正器的径向方向开有第一穿销孔，每个轴销上位于第一穿销孔所对应的位置处开有第二穿销孔，穿销穿入所述底部钻头和导正器的第一穿销孔中并伸入至所述第二穿销孔。本实用新型采用多方同时破碎，受力均匀，减少冲击机械阻力，排渣畅通，圆周破碎定心好，使钻机的钻杆、套管跟进速度加快，同时扩孔器打开状态可自行传递扭矩，采用多轴悬挂连体结构，解决了单偏心扩孔器掉落的隐患。上述技术方案是本申请人之前所申请的专利文献，但在实际使用过程中，发现其仍然存在以下缺陷I、传动能力欠缺，因导正器传力至扩孔器再由扩孔器传力至底部钻头，造成传动能力减弱。2、破碎效果稍差，因底部钻头与扩孔器不在同一个工作面，齿合金不能充分发挥作用。3、排渣效果稍差，三件套的结构形式，孔距长，扩孔器有泄压，增长了气流距离，因而排渣效果差。[0009]4、结构比较复杂，成本比较高
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种适用于岩心立轴钻机、锚杆钻机等钻机，用于地质勘察取芯、灾害治理、深基坑、高边坡堆积层锚固、隧道塌方管棚支护、渗流井的预支护、卵石层高压旋喷、地下室等领域的新型同心跟管钻具，本实用新型传动能力更好，破碎效果得到进一步提高，且具有较好的排渣效果，并结构简单，成本低廉。同时，本实用新型采用多方同时破碎，受力均匀，减少冲击机械阻力，排渣畅通，圆周破碎定心好，使钻机的钻杆、套管跟进速度加快，同时扩孔器打开状态可自行传递扭矩，采用多轴悬挂连体结构，解决了单同心扩孔器掉落的隐患。本实用新型是通过下述技术方案实现的一种新型同心跟管钻具，包括与冲击器连接的导正器，其特征在于在所述导正器的轴向上开有至少两个均匀分布在导正器中心外围的轴销孔，轴销孔与导正器轴向平行设置，至少两个同心扩孔器经轴销一端配入所述导正器上的轴销孔中，轴销的另一端与所述同心扩孔器固定连接，在导正器的径向方向开有第一穿销孔，每个轴销上位于第一穿销孔所对应的位置处开有第二穿销孔或穿销槽，穿销穿入所述导正器的第一穿销孔中并伸入至所述第二穿销孔或穿销槽使所述轴销将导正器和同心扩孔器连成一体。所述第一穿销孔中设置有与第一穿销孔过盈配合的膨胀销，穿销和膨胀销依次穿入所述第一穿销孔中，穿销与第一穿销孔间隙配合。所述轴销孔为三个，与轴销孔匹配的同心扩孔器也为三个，每个轴销上开有一个
第二穿销孔或穿销槽，与第一穿销孔相配合。所述轴销孔为两个，与轴销孔匹配的同心扩孔器也为两个，每个轴销上开有一个
第二穿销孔或穿销槽，与第一穿销孔相配合。所述轴销孔为四个，与轴销孔匹配的同心扩孔器也为四个，每个轴销上开有一个
第二穿销孔或穿销槽，与第一穿销孔相配合。所述多个同心扩孔器经反方向旋转后合拢形成一个整圆柱体，正方向旋转后打开形成互相传递扭矩的自锁状，打开后的多个同心扩孔器经正方向旋转运动形成的圆周的直径大于所述导正器的直径。所述同心扩孔器的工作面上设置有硬质合金。所述导正器的中心开有气孔，轴销孔开设在所述气孔的外围并与所述气孔平行设置。与公开号为CN201460714专利文献相比，本实用新型的优点表现在I、由于本实用新型采用“在导正器上开有轴销孔，同心扩孔器经轴销一端配入所述导正器上的轴销孔中，轴销的另一端与同心扩孔器固定连接，在导正器的径向方向开有第一穿销孔，每个轴销上位于第一穿销孔所对应的位置处开有第二穿销孔或穿销槽，穿销穿入所述导正器的第一穿销孔中并伸入至所述第二穿销孔或穿销槽使所述轴销将导正器和同心扩孔器连成一体”这样的技术方案，本实用新型由于去掉了底部钻头，因而传动能力更好，硬质合金和同心扩孔器处于同一工作面上，因而破碎效果得到进一步提高，且由于去掉了底部钻头，孔距短，扩孔器有泄压功能缩短了气流距离，因而具有较好的排渣效果，并结构简单，成本低廉。同时，采用至少两个同心扩孔器从至少两个方向同时破碎，受力均匀，减少冲击机械阻力，排渣畅通，圆周破碎定心好，使钻机的钻杆、套管跟进速度加快，同时扩孔器打开状态可自行传递扭矩，采用多个轴销悬挂使导正器、同心扩孔器和底部钻头连成一体的结构，解决了现有单同心扩孔器容易掉落的问题，比较单同心钻具施工，功效提高80%以上，成本降低60%以上。[0024]2、由于本实用新型采用“在第一穿销孔中设置有与第一穿销孔过盈配合的膨胀销，穿销和膨胀销依次穿入所述第一穿销孔中，穿销与第一穿销孔间隙配合”这样的技术方案，与现有技术相比，穿销穿入第一穿销孔和第二穿销孔或穿销槽使轴销悬挂，膨胀销再穿入第一穿销孔中，即使当钻具运行时长时间的剧烈抖动，也不会使膨胀销脱落，保证了导正器、同心扩孔器和底部钻头的连接牢靠性，从而彻底避免同心扩孔器和钻头容易掉落的技术问题。3、由于本实用新型采用“三个轴销和三个同心扩孔器”从三个方向同时破碎，受力均匀，稳固，功率大幅度提高，减少冲击机械阻力，排渣畅通，圆周破碎定心好，使钻机的钻杆、套管跟进速度加快，钻具磨损慢，施工效率高，因此成本降低。同时扩孔器打开状态可自行传递扭矩，采用三个轴销悬挂使导正器、同心扩孔器连成一体的结构，解决了现有单同心扩孔器容易掉落的问题。4、由于本实用新型在同心扩孔器的工作面上设置有硬质合金，可减少同心扩孔器的磨损，延长钻具的使用寿命。
下面将结合说明书附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步的详细说明，其中图I为本实用新型打开后的结构示意图图2为本实用新型关闭后的结构示意图图3为同心扩孔器的结构示意图图4为导正器的结构示意图图中标记I、导正器，2、轴销孔，4、同心扩孔器，5、轴销，11、第一穿销孔，6、第二穿销孔或穿销槽，7、穿销，8、膨胀销，9、硬质合金，10、气孔。
具体实施方式
实施例I本实用新型包括与冲击器连接的导正器，在所述导正器的轴向上开有至少两个均匀分布在导正器中心外围的轴销孔，轴销孔与导正器轴向平行设置，至少两个同心扩孔器经轴销一端配入所述导正器上的轴销孔中，轴销的另一端与所述同心扩孔器固定连接，在导正器的径向方向开有第一穿销孔，每个轴销上位于第一穿销孔所对应的位置处开有第二穿销孔或穿销槽，穿销穿入所述导正器的第一穿销孔中并伸入至所述第二穿销孔或穿销槽使所述轴销将导正器和同心扩孔器连成一体。[0036]实 施例2作为本实用新型的最佳实施方式，在实施例I的基础上，参照说明书附图1-4，所述第一穿销孔中设置有与第一穿销孔过盈配合的膨胀销，穿销和膨胀销依次穿入所述第一穿销孔中，穿销与第一穿销孔间隙配合。所述轴销孔为三个，与轴销孔匹配的同心扩孔器也为三个，每个轴销上开有一个第二穿销孔或穿销槽，与第一穿销孔相配合。所述多个同心扩孔器经反方向旋转后合拢形成一个整圆柱体，正方向旋转后打开形成互相传递扭矩的自锁状，打开后的多个同心扩孔器经正方向旋转运动形成的圆周的直径大于所述导正器的直径。所述同心扩孔器的工作面上设置有硬质合金。所述导正器的中心开有气孔，轴销孔开设在所述气孔的外围并与所述气孔平行设置。本实用新型不限于上述实施例，根据上述实施例的描述，本领域的普通技术人员还可作出一些显而易见的改变，但这些改变均应落入本实用新型权利要求的保护范围之内。
权利要求1.一种新型同心跟管钻具，包括与冲击器连接的导正器，其特征在于在所述导正器的轴向上开有至少两个均匀分布在导正器中心外围的轴销孔，轴销孔与导正器轴向平行设置，至少两个同心扩孔器经轴销一端配入所述导正器上的轴销孔中，轴销的另一端与所述同心扩孔器固定连接，在导正器的径向方向开有第一穿销孔，每个轴销上位于第一穿销孔所对应的位置处开有第二穿销孔或穿销槽，穿销穿入所述导正器的第一穿销孔中并伸入至所述第二穿销孔或穿销槽使所述轴销将导正器和同心扩孔器连成一体。
2.根据权利要求I所述的新型同心跟管钻具，其特征在于所述第一穿销孔中设置有与第一穿销孔过盈配合的膨胀销，穿销和膨胀销依次穿入所述第一穿销孔中，穿销与第一穿销孔间隙配合。
3.根据权利要求I或2所述的新型同心跟管钻具，其特征在于所述轴销孔为三个，与轴销孔匹配的同心扩孔器也为三个，每个轴销上开有一个第二穿销孔或穿销槽，与第一穿销孔相配合。
4.根据权利要求I或2所述的新型同心跟管钻具，其特征在于所述轴销孔为两个，与轴销孔匹配的同心扩孔器也为两个，每个轴销上开有一个第二穿销孔或穿销槽，与第一穿销孔相配合。
5.根据权利要求I或2所述的新型同心跟管钻具，其特征在于所述轴销孔为四个，与轴销孔匹配的同心扩孔器也为四个，每个轴销上开有一个第二穿销孔或穿销槽，与第一穿销孔相配合。
6.根据权利要求3所述的新型同心跟管钻具，其特征在于所述多个同心扩孔器经反方向旋转后合拢形成一个整圆柱体，正方向旋转后打开形成互相传递扭矩的自锁状，打开后的多个同心扩孔器经正方向旋转运动形成的圆周的直径大于所述导正器的直径。
7.根据权利要求3所述的新型同心跟管钻具，其特征在于所述同心扩孔器的工作面上设置有硬质合金。
8.根据权利要求3所述的新型同心跟管钻具，其特征在于所述导正器的中心开有气孔，轴销孔开设在所述气孔的外围并与所述气孔平行设置。
专利摘要本实用新型公开了一种新型同心跟管钻具，包括与冲击器连接的导正器，在导正器上开有轴销孔，轴销孔与导正器轴向平行设置，至少两个同心扩孔器经轴销一端配入所述导正器上的轴销孔中，轴销的另一端与所述同心扩孔器固定连接，在导正器的径向方向开有第一穿销孔，每个轴销上位于第一穿销孔所对应的位置处开有第二穿销孔或穿销槽，穿销穿入所述导正器的第一穿销孔中并伸入至所述第二穿销孔或穿销槽使所述轴销将导正器和同心扩孔器连成一体。本实用新型传动能力更好，破碎效果得到进一步提高，且具有较好的排渣效果，并结构简单，成本低廉。
文档编号E21B10/26GK202360029SQ20112041335
公开日2012年8月1日 申请日期2011年10月26日 优先权日2011年10月26日
发明者倪建伦 申请人:倪建伦