专利名称：变径钻头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种打桩用的钻头，尤其是涉及水泥土搅拌桩用钻头。
背景技术：
中国专利ZL2005-20077017 3[P] 2007-5-2，名称为多功能自动扩径钻头，公开了一种能通过钻头正反方向旋转而使钻头直径扩大或缩小的钻头；《地基处理理论与实践一第九届全国地基处理学术讨论会文集》中，“钉型水泥土搅拌桩处理软土地基的试验研究” 一文，就该钻头结合双向水泥土搅拌桩施工工艺，对现有成桩设备进行改进，形成钉型水泥土双向搅拌桩。该钻头的不足之处是在土中收缩叶片容易伸展叶片困难，成功率低， 故需将钻头提升至地面检查叶片是否打开，如未打开，则要人工打开，每个钻头只有一种大小径组合，若需不同组合，则要另换钻头；为了阻止冒浆，必须改装现有水泥土搅拌机成双向水泥土搅拌桩机，使内外钻杆同时分别作正反向旋转，达到内外钻杆上的叶片分别作正反向旋转。
实用新型内容本实用新型克服了现有技术中的上述不足，提供一种既能自动伸缩叶片以改变直径的钻头，可直接在常规水泥土搅拌桩机使用便可既充分搅拌又可防止冒浆，每个钻头可有多种不同大小径组合的选择。本实用新型采用如下技术方案一种变径钻头，由筒身、钻尖、搅拌叶片组成，筒身上端有法兰，下端有圆板，法兰与圆板中间均装有轴承，一根轴的两头分别与所述圆板与法兰中的轴承内圈配合，所述轴的下端顶部有方榫插入所述钻尖的方孔中，与之榫接。两对叶片匣分别嵌装固定在筒身两端，在空间呈十字交叉排列，每对叶片匣内均有搅拌叶片，位于上端叶片匣内是压浆搅拌叶片，其迎土面有一向上仰角；位于下端叶片匣内是钻进搅拌叶片，其迎土面有一向下倾角；钻进搅拌叶片的背土面及压浆搅拌叶片的背土面一侧均有齿条分别与所述轴上用键与轴连接的两齿轮啮合，每一齿轮的两相对面分别与一对叶片匣内的两齿条啮合。圆板与筒身焊接，圆板外圈突出筒身，阻力叶片圆环内圈套在所述圆板上，并以螺栓与钻尖固定。当钻杆通过法兰带动筒身改变旋转方向时，由于土的阻力作用于阻力叶片，使钻尖相对筒身作反向旋转，带动与钻尖榫接的轴转动，轴上的两齿轮也随钻尖同步转动，与每一齿轮啮合的每对搅拌叶片侧面上的齿条同时呈180°反向伸展或收缩，从而使钻头增大或减小，压浆搅拌叶片或钻进搅拌叶片上不同位置有多组螺孔，根据不同桩径的需要，在对应的螺孔上拧上螺栓后，成为叶片伸展或缩小的极限位，也就确定了桩径的大小，钻进搅拌叶片迎土面向下的倾角，利于钻进并产生把土和水泥浆向上搅拌的分力；压浆搅拌叶片其迎土面向上的仰角，产生向下的压浆搅拌分力。本实用新型的有益效果是一个钻头可有不止一种扩径，缩径组合，即一个钻头有多个钻头的功能；扩径和缩径都准确有效；不必将现有水泥土搅拌桩机改造成内外钻杆相反转动的设备就能达到压浆防冒浆及搅拌充分的效果。因为压浆搅拌叶片和钻进搅拌叶片之间的土体除了随钻头的圆周搅拌力之外还有上下搅拌的力，综上分析，可知本实用新型较现有技术更有效、功能更多、成本更低。
图I是本实用新型的剖视图；图2是图I的B-B剖视图叶片收缩时的示意图，箭头是筒身旋转方向，A是叶片迎土面；图3是图I的B-B剖视图叶片扩展时的示意图，箭头所示为筒身旋转方向，A是叶片迎土面。图4是阻力叶片俯视图。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施方式
对本实用新型作进一步描述图I、图2、图3、图4是本实用新型的实施例，筒身8以法兰2与钻杆连接，法兰2与轴承I的外圈配合，轴承I的内圈与轴7的上端连接，法兰2的中心有一孔，浆管3穿过钻杆和该孔，并穿过轴7至钻进搅拌叶片12的下端穿出轴7和筒身8进入土体，筒身8的下端有一圆板19,其外圈突出筒身8,圆板19中间与轴承14的外圈配合,轴承14的内圈与轴7的下端配合，圆板19与筒身8四周用焊接连接，焊接处9，阻力叶片20上的圆环套在圆板19上，并用螺栓13与钻尖15连接，钻尖15可沿圆板19和筒身8转动，上有一方孔，轴7下端顶部方榫插入该孔使轴7与钻尖15 —起转动，筒身8上下各嵌装固定一对叶片匣6和叶片匣11，轴7上用键16与齿轮4和齿轮10连接，叶片匣6内有一对压浆搅拌叶片5，其迎土需有一向上仰角；叶片匣11内有一对钻进搅拌叶片12，其迎土面有一向下倾角，压浆搅拌叶片5与钻进搅拌叶片12的背土面均有齿条分别与齿轮4、齿轮10啮合。当钻头直径需要伸展扩大时，只需变换动力头开关，使钻杆及筒身8由逆时针旋转改变为顺时针旋转，如图3箭头所示，由于土体的阻力作用于钻尖15上的阻力叶片20，使钻尖15及与之榫接的轴7相对筒身作相反方向旋转，即逆时针旋转，使齿轮4和齿轮10也随之旋转，使钻进搅拌叶片12和压浆搅拌叶片5向外伸展，直至扩径限位螺栓18挡在叶片匣11或叶片匣6上，达到预定的桩径值，图2、图3中，A所示压浆搅拌叶片5和钻进搅拌叶片12的迎土面，反之，当钻杆及筒身8变顺时针旋转为逆时针旋转时，如图2所示，缩径限位螺栓17挡在叶片匣6和叶片匣11外时，缩径达到预定值，扩径限位螺栓18和缩径限位螺栓17拧在叶片上不同螺孔位置，就可得到不同桩径组合。
权利要求1.一种变径钻头，由筒身、钻尖、搅拌叶片组成，其特征是所述筒身上端有法兰，下端有圆板，法兰和圆板中间均装有轴承，一根轴的两头分别与所述圆板和法兰中的轴承内圈配合，所述轴的下端顶部有方榫插入所述钻尖的方孔中，与之榫接。
2.根据权利要求I所述的变径钻头，其特征在于所述的筒身两头分别各嵌装固定一对叶片匣，两对叶片匣在空间呈十字交叉排列，所述叶片匣内有搅拌叶片，位于上端叶片匣内是压浆搅拌叶片，下端叶片匣内是钻进搅拌叶片。
3.根据权利要求I或2所述的变径钻头，其特征在于所述的钻进搅拌叶片的背土面及压浆搅拌叶片的背土面一侧有齿条，分别与用键与所述的轴连接的两齿轮啮合，每一齿轮的两相对面分别与一对叶片匣内的两齿条啮合，所述的钻进搅拌叶片其迎土面有一向下倾角，所述压浆搅拌叶片其迎土面有一向上仰角。
4.根据权利要求I所述的变径钻头，其特征在于所述的圆板外圈突出筒身并与筒身焊接。
5.根据权利要求I或4所述的变径钻头，其特征在于所述的钻尖上有阻力叶片，阻力叶片圆环内圈套在所述的圆板上，并以螺栓与钻尖固定。
6.根据权利要求I或2所述的变径钻头，其特征在于所述的任一对压浆搅拌叶片或钻进搅拌叶片上有多组螺孔，在不同位置的螺孔上拧上螺栓，可得到不同的桩径组合。
专利摘要本实用新公开一种变径钻头，旨在提供一种既能自动伸缩压浆搅拌叶片和钻进搅拌叶片以改变直径的钻头又不必改变现有水泥土搅拌桩机就能同时达到充分搅拌和防止冒浆的效果。同时，每个钻头可有多种大小直径的组合的选择，其结构是，钻尖套在筒身上，筒身两端中心各有一轴承，轴承内圈连接轴，轴的下端部方榫与钻尖上的方孔榫接；两对叶片匣嵌装在筒身上，叶片匣内有压浆搅拌叶片或钻进搅拌叶片，叶片一侧有齿条，轴用键与两齿轮连接，齿轮相对两边各与一叶片齿条啮合，当筒身随钻杆改变旋转方向时，由于土的阻力作用于钻尖上的阻力叶片，钻尖相对筒身作反向旋转，带动轴和齿轮旋转，从而使齿条叶片向叶片匣外伸展或向叶片匣内收缩，压浆搅拌叶片或钻进搅拌叶片上有螺孔螺栓限定叶片伸缩。
文档编号E21B10/44GK202500497SQ20112045069
公开日2012年10月24日 申请日期2011年10月30日 优先权日2011年10月30日
发明者张竞 申请人:张新强