一种变截面挤扩螺纹桩钻具的制作方法_2

文档序号:8442894阅读:来源:国知局
r>[0011]优选的:所述交叉型十字钻头或倒三角形一字钻头均采用耐磨材料精密铸造成型。
[0012]本发明的有益效果是:
⑴本发明变截面挤扩螺纹粧钻具集钻进掘土、螺旋挤土、变径挤压扩孔三重功能于一体,既可实现上部直径大、下部直径小;或者是上部直径小、下部直径大的变截面粧基成孔要求,也可实现等直径截面为圆柱形的成孔结构形式。粧侧可形成挤压螺纹的变截面挤扩螺纹粧钻具为市场所需求。
[0013]⑵同比全螺纹钻具具有功率消耗低,挤扩质量稳定,成孔时无需排土,通过变截面挤扩螺纹成孔,符合粧基础受力的一般规律,更加环保、可大幅提高粧的承载力。
[0014]⑶十字交叉型钻头适合于钻进砂砾石、硬塑性粘土地层;倒三角形一字钻头适合于粘土、粉质粘土、粉土等稍软地层.钻头与钻具挤压筒体之间采用十字交叉凹凸台互嵌方式对接,强力螺栓固连,接口通用,可根据地层的变化进行选择,接口通用,可快速互换。适应性强,大大提高了作业效率。
[0015]⑷由于双头螺旋叶片的外径与挤孔体为等直径,成孔时梯形叶片的高度随筒体锥度直径的加大而变小,此处的土体亦随螺旋叶片直径的变化被充分的挤压至孔壁,螺旋叶片与被挤密的粧周土体形成良好的螺旋自攻推进特性,可有效应对钻进过程中的加压。
[0016](5)在钻进过程中当正向回转时,上、下扩展片顺正旋方向处于闭合状态,钻具的直径处于变截面挤扩粧的小直径状态;当在反向回转与纵向提升作用力下,上、下扩展片呈逆向以抛物线负角的形状,打开至钻具的极限最大角度与挤扩直径,实现钻具大截面挤扩成孔功能。
【附图说明】
[0017]图1是本发明实施例变截面挤扩螺纹粧钻具立体结构示意图;
图2是变截面挤扩螺纹粧钻具结构正视图;
图3是具有两组扩展片式钻具挤扩体剖面图;
图4是具有三组扩展片式钻具挤扩体剖面图; 图5是软土型一字钻尖立体结构示意图;
图6是十字型钻尖立体结构示意图。
[0018]图中标记:I 一钻头(钻尖)模块,II一正旋挤压模块,III一反旋挤扩模块。
[0019]I一钻头芯轴、2—主销轴、3—扩展筒体、4一上扩展片、5—耐磨片、6—下扩展片、7—内六方套、8—挤扩体、9 一钻头筒体、10—双头螺旋梯形叶片、11一掘齿、12—十字钻尖、13—钻头活门、14 一复位弹簧、15—销轴、16—柱形滑键、17—隔热管、18—球形钢珠。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述:
如图1?5所示,为本发明一种变截面挤扩螺纹粧钻具,包括位于下端的钻头模块1、位于中部的正旋挤压模块II和位于上部的反旋挤扩模块III三个部分,各部分之间以标准模块化布局依次拼装,组成变截面挤扩螺纹粧钻具。
[0021]所述钻头模块I分为两种,一种是交叉型十字钻头12 (如图6)。钻头以十字形上下错位交叉的形式进行设计,下端的外形呈倒梯形,钻尖采用超前居中布局,居钻头中心,上端呈一字形与下端纵向错位十字交叉,镶嵌有硬质合金的掘齿分别均布于钻头十字交叉体环状部位。钻头模块I的另一种形式是外形呈倒三角形的一字型钻头(见图5)。交叉型十字钻头或一字型钻头均是采用耐磨材料精密铸造成型,呈倒三角形的一字型的钻尖部分具有正旋向切削刃口,无需安装掘齿。
[0022]参见图1?3,正旋挤压模块II包括钻头筒体9、钻头活门13、销轴15、复位弹簧14和内六方套7 ;还有耐磨片5、隔热管17。钻头筒体9是一等壁厚的上大下小的锥形筒体,锥形筒体外侧有正旋双头螺旋梯形挤土叶片10,双头螺旋梯形挤土叶片10下端起点处有呈圆弧过渡的可拆换式正向切削掘齿11 ;在钻头筒体9下端还有二个对称的与双头螺旋挤土叶片10起点方向一致的出混凝土缺口,所述缺口上有铰支座,所述钻头活门13上有铰孔,所述铰孔和复位弹簧14通过销轴15与所述铰支座铰接;钻孔作业时钻头活门13常闭,灌注混凝土过程中钻头活门13自动打开。
[0023]扩展筒体3的外壁上,均布有至少二条垂直向分布的纵向肋,以及上、中、下三道水平向分布的环状肋。其中上、下两道环状肋是连贯的环状肋,中间一道环状肋是不连贯环状肋。上扩展片4分布在上、中两道环状肋之间,下扩展片6分布在中、下两道环状肋之间。上、中两道环状肋之间均布有至少二组上扩展片(4),中、下两道环状肋之间,均布有至少二组下扩展片(6),上、下扩展片绕主销轴(2)转动,上扩展片4的下部与下扩展片6的上部之间,有呈弧形的凹凸台,所述弧形凹凸台是形成上扩展片4与下扩展片6之间联动装置;
扩展筒体3的外壁上没有安装上、下扩展片的肋条之间,还均布有耐磨片5,本实施例中,耐磨片5通过螺栓固连在扩展筒体3上。
[0024]钻头芯轴I的外侧还焊接有凸起的球形钢珠18,在上扩展片4与下扩展片6的内侧与球形钢珠18对应的位置上开有球形凹孔,其作用是:当钻头芯轴I正旋时,球形钢珠18处在上、下扩展片的球形凹孔内;当钻头芯轴I反向旋转时,凸起的球形钢珠18同时推挤上扩展片4和下扩展片6绕主销轴2沿径向涨开,并在钻具外侧土体的反作用力下,上扩展片4和下扩展片6转动至钻具扩孔所需的极限位置(最大直径位置)。
[0025]钻头筒体9的上部与内六方套7之间通过埋弧焊连接,自位于钻头筒体9上部的内六方套7至位于钻头筒体9下部的出混凝土缺口之间的内侧,还密封焊接有隔热管17。所述隔热管近似于真空特性的作用是消除因钻具发热而影响混凝土灌注。
[0026]所述套装在扩展筒体3内的钻头芯轴I下端采用埋弧焊接方式,焊接有外六方接头,内六方套(7)与外六方接头之间通过插销连接成为一体。
[0027]由图2可看出,本发明实施例中,内六方套7的外壁上,自上至下均匀环形分布有三道可方便拆装的耐磨合金弧状挤扩体8肋条。
[0028]所述双头螺旋挤土叶片10的外径略小于与所述挤孔体8肋条的外径,所述耐磨片5外径也是与挤孔体8肋条的外径相等。
[0029]由图1或图2可看出,位于钻头筒体9的下部的对称缺口的底部,有连接钻头的基座凸台,在基座凸台上钻有固连钻头模块I的螺栓孔,工作中,钻头上部的凹凸面与钻头筒体9下部的凹凸面与配合,并采用高强螺栓将钻头模块I与正旋挤压模块II紧固连接。
[0030]参见图1?3,反旋挤扩模块III包括扩展筒体3、钻头芯轴1、上扩展片4、下扩展片6、主销轴2 ;所述扩展筒体3是采用耐磨材料整体精密铸造成型的中空圆筒状体,扩展筒体3内侧有键槽,所述钻头芯轴I是中空管状,钻头芯轴I套装在扩展筒体3内,钻头芯轴I的外侧焊接有与扩展筒体3内侧键槽滑动配合的柱形滑键16 ;所述上扩展片4或下扩展片6均匀分布在扩展筒体3外侧的上部和下部,并通过主销轴2活动连接在扩展筒体3上。
[0031]图3是具有两组扩展片式钻具挤扩体剖面图,图4是具有三组扩展片式钻具挤扩体剖面图。
[0032]参见图6,交叉型十字钻头12是以十字形上下错位的交叉结构,十字型钻头下端的外形呈倒梯形,钻尖超前且位于钻头中心,十字型钻头的上端呈一字形,十字型钻头的下端纵向错位十字交叉,镶嵌有硬质合金的掘齿分别均布于钻头十字交叉体环状部位。
[0033]优选的,倒三角形一字钻头的钻尖部分有正旋向切削刃口。钻头模块I所述的两种钻头均采用耐磨材料精密铸造成型。
[0034]交叉型十字钻头或倒三角形一字钻头与钻头筒体9之间的连接方式是:十字交叉凹凸台互嵌的方式对接,并通过强力螺栓固连。该种模块化的对接形式,可方便于钻头更换或不同类钻头
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1