上端设有凹槽，第二固定座46内嵌于所述凹槽内；筋板14的数量为4块；外钻齿22的数量为12个；液压油缸4为伸缩式油缸。
[0036]内钻具3的主要作用为钻进取土，钻进前，液压油缸4伸出，中心钻齿33连接在第三液压油缸杆45底端，受到液压油缸4的压力，中心钻齿33的尺寸大于内钻齿32的尺寸，中心钻齿33首先接触到土层，并向土层压进，旋转进入土层，给内钻具3形成良好的轴向定位，当中心钻齿33进入土层适当深度，内钻齿32开始接触土层，内钻具3随着液压油缸杆转动，内钻齿32开始切削土层，土渣会进入到螺旋叶片34上，随着螺旋叶片34从下往上堆积，螺旋叶片34的作用为运输和承载土渣。
[0037]本发明的工作原理为:钻进工况时，连接方头I和钻杆连接，传递来自旋挖钻机动力头的扭矩和加压油缸的压力，带着本发明所述的组合式旋挖钻具转动并向下钻进；具体的钻进步骤如下:液压油缸4驱动第三液压油缸杆45伸出，推动内钻具3向下运动，当内钻具3超出外钻具2的筒底时，开始接触到土层，由于中心钻齿33的尺寸大于内钻齿32的尺寸，中;1_1、钻齿33在加压油缸和液压油缸4的压力作用下，由动力头带动着向土层转动钻进，当中心钻齿33进入土层后，由于连接中心钻齿33的各液压油缸杆、内钻具3及外钻具2同轴，所以中心钻齿33能给内钻具3及外钻具2很好的轴向定位，防止钻孔偏斜现象；然后内钻齿32开始接触土层，并且旋转切削土层，被切削的土渣会储存在螺旋叶片34上，随着内钻具3的深入钻进，外钻具2开始接触到土层，由于外钻具2的钻筒直径大于螺旋叶片34的直径，所以外钻具2会在内钻具3钻好的孔的外侧继续钻进，把钻好的孔的直径扩大，并且把土渣收集到外钻具2的钻筒内部，往下钻进的过程中，土渣会在内钻具3的螺旋叶片34上沿着螺旋路径向上移动，最后进入到外钻具2的钻筒内部；
[0038]当卸渣时，液压油缸4驱动第三液压油缸杆45向内收缩，从而带动内钻具3往上运动，直至内钻具3完全收缩到外钻具2的钻筒内，旋挖钻机卷扬系统开始把钻杆上提，钻杆带动本发明所述的组合式旋挖钻具向上运动，当整个本发明所述的组合式旋挖钻具脱离钻孔适当高度后，旋挖钻机整机的回转机构带动本发明所述的组合式旋挖钻具转动到卸土的位置后，液压油缸4驱动各液压油缸杆伸出，直至内钻具3完全伸出到外钻具2的钻筒外为止，动力头开始反转，高速离心甩土，从而实现卸渣。
[0039]本发明设计的组合式旋挖钻具能够轻松卸土的原因在于:钻进工况时，渣土堆积在外钻具2的钻筒和螺旋叶片34上，螺旋叶片34和外钻具2的内壁有一定的间隙，外钻具2钻筒内部的渣土靠螺旋叶片34的支撑，而能够储存在钻筒内部位于螺旋叶片34上部的位置，在螺旋叶片34和钻筒内壁之间的间隙处，由于缺少支撑，间隙处几乎没有渣土，那么粘性土壤和钻筒内壁缺少足够的挤压，形成不了粘性力，所以甩土时，内钻具3在液压油缸4推动到外钻具2外部时，钻筒内部的渣土在重力作用下，自动落地，动力头反转急停，使螺旋叶片34上的渣土也卸掉。
[0040]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。
【主权项】
1.一种组合式旋挖钻具，其特征在于，包括连接方头(1)、外钻具(2)、内钻具(3)及液压油缸⑷； 外钻具⑵的顶部及液压油缸⑷的顶部均与连接方头⑴相连接，液压油缸⑷及内钻具⑶均位于外钻具⑵内； 内钻具(3)的上端与液压油缸(4)相连接，内钻具(3)的下端设有中心钻齿(33)，内钻具⑶的侧面设有螺旋叶片(34)，螺旋叶片(34)与外钻具⑵的内壁有间隙，螺旋叶片(34)的底部设有内钻齿(32); 外钻具(2)的侧壁上开设有流水孔(23)，外钻具(2)底部的端面上设有若干外钻齿(22) ο2.根据权利要求1所述的组合式旋挖钻具，其特征在于，所述外钻具(2)的外侧设有螺旋形结构的保径条(21)。3.根据权利要求1所述的组合式旋挖钻具，其特征在于，连接方头(I)包括连接方头固定座(11)、支撑板(12)及若干筋板(14)，支撑板(12)固定于连接方头固定座(11)上，筋板(14)的上下两端分别与支撑板(12)及外钻具(2)的顶部相连接，连接方头固定座(11)与外接设备及液压油缸⑷的顶部相连接，筋板(14)的侧面设有用于连接外接吊钩的筋板孔(13)ο4.根据权利要求3所述的组合式旋挖钻具，其特征在于，液压油缸(4)的上端设有第一固定座(42)，第一固定座(42)与连接方头固定座(11)相连接，液压油缸(4)连接有上下依次相连接的第一液压油缸杆(43)、第二液压油缸杆(44)及第三液压油缸杆(45)，第三液压油缸杆(45)的下端设有第二固定座(46)，内钻具(3)的顶部设有与第二固定座(46)相连接的第三固定座(31)。5.根据权利要求1所述的组合式旋挖钻具，其特征在于，外钻具(2)的轴线、内钻具(3)的轴线及液压油缸(4)的轴线在一条直线上。6.根据权利要求1所述的组合式旋挖钻具，其特征在于，内钻具(3)的筒壁为直筒，内钻具(3)为单头螺旋钻具。7.根据权利要求4所述的组合式旋挖钻具，其特征在于， 连接方头固定座(11)设有第一销孔(15)、以及用于连接外界设备的第二销孔； 第一固定座(42)上设有第三销孔(41)，第一销轴穿过第一销孔(15)及第三销孔(41)将第一固定座(42)与连接方头固定座(11)相连接； 第二固定座(46)上设有第四销孔，第三固定座(31)上设有第五销孔(35)，第二销轴穿过第四销孔及第五销孔(35)将第二固定座(46)与第三固定座(31)相连接。8.根据权利要求4所述的组合式旋挖钻具，其特征在于，第三固定座(31)的上端设有凹槽，第二固定座(46)内嵌于所述凹槽内。9.根据权利要求4所述的组合式旋挖钻具，其特征在于， 筋板(14)的数量为4块； 外钻齿(22)的数量为12个。10.根据权利要求1所述的组合式旋挖钻具，其特征在于，液压油缸(4)为伸缩式油缸。
【专利摘要】本发明公开了一种组合式旋挖钻具，包括连接方头、外钻具、内钻具及液压油缸；外钻具的顶部及液压油缸的顶部均与连接方头相连接，液压油缸及内钻具均位于外钻具内；内钻具的上端与液压油缸相连接，内钻具的下端设有中心钻齿，内钻具的侧面设有螺旋叶片，螺旋叶片与外钻具的内壁有间隙，螺旋叶片的底部设有内钻齿；外钻具的侧壁上开设有流水孔，外钻具底部的端面上设有若干外钻齿。本发明具有卸渣效果好、容积大的优点。
【IPC分类】E21B10/43, E21B12/06
【公开号】CN105201410
【申请号】CN201510661791
【发明人】徐信芯, 焦生杰, 熊玉龙
【申请人】长安大学
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年10月14日