专利名称：一种水平定向穿越施工钻头的制作方法
技术领域：
本发明属于非开挖施工技术领域，具体涉及ー种用于水平定向穿越施工中用的钻头。
背景技术：
随着现代文明意识和环保意识的逐渐加强，开挖路面进行各类地下管线施工导致的社会问题，交通问题和环境污染问题已越来越受人民的关注，因此进年来进行非开挖施エ的水平定向钻穿越施工技术飞速发展。采用水平定向钻穿越技术进行管线穿越施工，是城市市政建设和电气化管网改造，通讯光缆敷设和穿越大中小型江河，湖泊以及不可拆迁建筑物的最佳选择，是不破坏地貌状态和保护环境的最理想的施工方法。近几年水平定向 钻穿越技术在世界各国及各个行业得到了广泛的应用，尤其在环保和市政管网改扩建项目及大型管道穿越江河工程项目上更显出了其独特的优势，其工作过程是通过计算机控制进行导向和探測，先钻出ー个与设计曲线相同的导向孔，然后再将导向孔扩大，把产品管线回拖到扩大了的导向孔中，完成管线穿越的施工过程。在施工过程中钻头对工程施工起着十分重要的作用。现有的钻头一般都是由主杆和安装在主杆上的钻头组成，多个钻头均布在主杆周围，钻头外表面上设有由高強度合金构成的钻牙。钻头与主杆之间的夹角呈鋭角，因此钻头处于ー个倾斜的状态，钻牙与钻头的外表面是垂直设置的。这样的设置在长期使用中发现，钻牙磨损快。故使得现有的钻具工作效率变低下，因此需要对现有的钻具进行适应性改进。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述技术存在之不足，提供ー种结构简单、设计巧妙合理、且工作效率高、使用寿命长的水平定向穿越施工钻头。本发明为了实现上述目的所采用的技术方案如下ー种水平定向穿越施工钻头，其包括主杆、安装盘、安装盘挡板和钻头；所述主杆为中空的，其内中空部分为泥浆流孔，所述安装盘为圆盘形，且安装盘和安装盘挡板固定安装在主杆上；多个钻头通过安装盘和安装盘挡板均匀地固定安装在主杆的外周上；所述钻头为牙轮钻头；其特征在于所述安装盘挡板为中空体，其内壁上设有用于卡扣在主杆上的凸环，所述主杆外壁四周上设有与安装盘挡板的凸环相应的凹槽，安装盘挡板通过其凸环卡扣在主杆的凹槽上；所述主杆上位于安装盘处还设有与主杆内的泥浆流孔相通的径向孔，所述钻头的牙掌内和固定安装盘挡板上都设有连通的通孔，所述主杆的径向孔与牙掌上的通孔也相通的，且主杆内的泥浆流孔、径向孔，牙掌内的通孔和固定安装盘挡板内的通孔形成一条流浆通道；所述钻头的牙掌与安装盘及安装盘挡板固定连接，牙轮上均匀分布有高強度合金构成的牙钻，其中牙轮上直径最大处设置沿牙轮一周的牙钻与该处牙轮外表面夹角α为60° 85。;所述两相邻的牙钻之间的牙轮上设有U型槽；所述主杆位于钻头前方的周围上还均匀设有凸片。根据本发明所述的ー种水平定向穿越施工钻头，其特征在于所述安装盘挡板固定在安装盘的后面。根据本发明所述的ー种水平定向穿越施工钻头，其特征在于所述牙轮上直径最大处设置的沿牙轮一周的牙钻与该处牙轮外表面夹角α为70°。根据本发明所述的ー种水平定向穿越施工钻头，其特征在于所述钻头数量为5个。根据本发明所述的ー种水平定向穿越施工钻头，其特征在于所述安装盘位于凸片与安装盘挡板之间。根据本发明所述的ー种水平定向穿越施工钻头，其特征在于所述牙掌末端固定安装在固定安装盘挡板和固定安装盘上。根据本发明所述的ー种水平定向穿越施工钻头，其特征在于所述凸片为5片。 根据本发明所述的ー种水平定向穿越施工钻头，其特征在于所述凸片的截面呈梯形，该梯形的长底边向主杆上的安装盘一端。本发明经过长期实践研究后，将钻牙与钻头表面的角度改进，使得钻牙与钻头表面呈锐角，且与钻头周围的岩石或泥土基本上处于正面相対的状态，因此使得钻牙破碎岩石所需的カ度减小，从而大幅度提闻了钻头的使用寿命，同时提闻了破碎岩石的效率，缩短了施工エ期。同时本发明还在安装盘挡板上设置凸环，使得安装盘挡板与主杆之间的牢固程度大幅増加。
图I是本发明的结构示意图。图2是钻头结构示意图。图3是安装盘挡板结构示意图。图中ト主杆，2-安装盘，3-安装盘挡板，4-钻头，5-泥浆流孔，6-凸环，7-凹槽，8-径向孔，9-牙掌，10-牙轮，11-牙钻，12-U型槽，13-凸片。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的技术方案做进ー步说明，
如图1、2、3所示ー种水平定向穿越施工钻头包括主杆I、安装盘2、安装盘挡板3和钻头4。所述主杆I为中空的，其内中空部分为泥浆流孔5。所述安装盘2为圆盘形，且安装盘2和安装盘挡板3固定安装在主杆I上，安装盘挡板3固定在安装盘2的后面。多个钻头4通过安装盘2和安装盘挡板3均匀地固定安装在主杆I的外周上，所述钻头4为牙轮钻头。所述安装盘挡板3为中空体，其内壁上设有用于卡扣在主杆I上的凸环6，所述主杆I外壁四周上设有与安装盘挡板的凸环6相应的凹槽7，安装盘挡板3通过其凸环6卡扣在主杆I的凹槽7上，然后再在缝隙处焊接，这样就大幅提高了安装盘挡板与主杆之间的牢固程度，且制作更加方便快捷。所述主杆I上位于安装盘2处还设有与主杆I内的泥浆流孔5相通的径向孔8。所述钻头4的牙掌9内和固定安装盘挡板3上都设有连通的通孔，所述主杆I的径向孔8与牙掌9上的通孔也相通的，且主杆I内的泥浆流孔5、径向孔8，牙掌9内的通孔和固定安装盘挡板3内的通孔形成一条流浆通道，这样可以有效地保证钻头在回拖施工过程中更加顺利，更加流畅，减少钻头的阻力，从而进一步提闻钻头的使用寿命。所述钻头4的牙掌9与安装盘2及安装盘挡板3固定连接，牙轮10上均匀分布有高強度合金构成的牙钻11，其中牙轮10上直径最大处设置沿牙轮10—周的牙钻11与该处牙轮外表面夹角α为60° 85°，可以大幅提高牙钻破碎岩石的能力，提高破碎速度。且经过大量的实践证明，当夹角α为70。时，该处的牙钻使用寿命最长，其破碎岩石的速度最快。所述两相邻的牙钻11之间的牙轮上设有U型槽，这样就方便牙钻破碎岩石所产生的碎屑及时排除，进ー步提高工作效率和使用寿命。本发明还在主杆I位于钻头4前方的周围上还均匀设有凸片13，该凸片13的截面呈梯形，该梯形的长底边向主杆上的安装盘一端，安装盘2位于凸片13与安装盘挡板3之间，其凸片13最佳采用5片。本发明中上述的钻头数量采用5个，这样相邻两钻头之间的距离最为恰当，破碎 岩石的效率更高。本发明中所述钻头4是固定安装在安装盘2和安装盘挡板3上的，具体的是牙掌9末端固定安装在固定安装盘挡板3和固定安装盘2上。本发明并不仅限于以上实施方式，本领域的技术人员根据上述技术方案未经创造性劳动即可得出的技术亦属于本发明所请求保护的范围之内。
权利要求
1.ー种水平定向穿越施工钻头，其包括主杆、安装盘、安装盘挡板和钻头；所述主杆为中空的，其内中空部分为泥浆流孔，所述安装盘为圆盘形，且安装盘和安装盘挡板固定安装在主杆上；多个钻头通过安装盘和安装盘挡板均匀地固定安装在主杆的外周上；所述钻头为牙轮钻头；其特征在于所述安装盘挡板为中空体，其内壁上设有用于卡扣在主杆上的凸环，所述主杆外壁四周上设有与安装盘挡板的凸环相应的凹槽，安装盘挡板通过其凸环卡扣在主杆的凹槽上；所述主杆上位于安装盘处还设有与主杆内的泥浆流孔相通的径向孔，所述钻头的牙掌内和固定安装盘挡板上都设有连通的通孔，所述主杆的径向孔与牙掌上的通孔也相通的，且主杆内的泥浆流孔、径向孔，牙掌内的通孔和固定安装盘挡板内的通孔形成一条流浆通道；所述钻头的牙掌与安装盘及安装盘挡板固定连接，牙轮上均匀分布有高強度合金构成的牙钻，其中牙轮上直径最大处设置沿牙轮一周的牙钻与该处牙轮外表面夹角α为60° 85° ;所述两相邻的牙钻之间的牙轮上设有U型槽；所述主杆位于钻头前方的周围上还均匀设有凸片。
2.根据权利要求I所述的ー种水平定向穿越施工钻头，其特征在于所述安装盘挡板固定在安装盘的后面。
3.根据权利要求I所述的ー种水平定向穿越施工钻头，其特征在于所述牙轮上直径最大处设置的沿牙轮一周的牙钻与该处牙轮外表面夹角α为70°。
4.根据权利要求I所述的ー种水平定向穿越施工钻头，其特征在于所述钻头数量为5个。
5.根据权利要求I所述的ー种水平定向穿越施工钻头，其特征在于所述安装盘位于凸片与安装盘挡板之间。
6.根据权利要求I所述的ー种水平定向穿越施工钻头，其特征在于所述牙掌末端固定安装在固定安装盘挡板和固定安装盘上。
7.根据权利要求I所述的ー种水平定向穿越施工钻头，其特征在于所述凸片为5片。
8.根据权利要求7所述的ー种水平定向穿越施工钻头，其特征在于所述凸片的截面呈梯形，该梯形的长底边向主杆上的安装盘一端。
全文摘要
本发明是一种水平定向穿越施工钻头，其包括主杆、安装盘、安装盘挡板和钻头；所述主杆为中空的，其内中空部分为泥浆流孔，所述安装盘为圆盘形，且安装盘和安装盘挡板固定安装在主杆上；多个钻头通过安装盘和安装盘挡板均匀地固定安装在主杆的外周上。本发明经过长期实践研究后，将钻牙与钻头表面的角度改进，使得钻牙与钻头表面呈锐角，且与钻头周围的岩石或泥土基本上处于正面相对的状态，因此使得钻牙破碎岩石所需的力度减小，从而大幅度提高了钻头的使用寿命，同时提高了破碎岩石的效率，缩短了施工工期。同时本发明还在安装盘挡板上设置凸环，使得安装盘挡板与主杆之间的牢固程度大幅增加。
文档编号E21B10/08GK102865042SQ20121032380
公开日2013年1月9日 申请日期2012年9月5日 优先权日2012年9月5日
发明者魏明勇, 魏星宇 申请人:四川圆通建设有限公司