管道开口钻，管道开口装置及其使用方法与流程

本发明涉及管道开口领域，特别是一种管道开口钻，管道开口装置及其使用方法

背景技术：

管道的使用十分普遍，例如自来水管道，污水管道等，由于使用的要求往往要在管道上开设各种支流口，以及安装阀门等，但是由于部分年代相对久远的管道如上世纪九十年代的供水管道，需要维修时以及开设支流口时都需要停水作业。

于是人们发明了一种开口钻，实现了不停水作业，但是该开口钻分为两个部分，第一部分为牵引作用的钻头，该钻头在钻头后面设置有一个倒扣机构，该倒扣机构顺着钻头先穿过管道内部后，由于重力或其他弹性机构作用会张开，所以此时牵引作用的钻头被卡不能拔出，继续使用切削管道用的大钻头，将管道开口，然后利用牵引作用的钻头将碎片取出，然而该结构存在一个问题，在牵引钻头穿过后形成倒扣，不能取出，如果在切削管道用的大钻头出现问题需要取出时由于牵引钻头的倒扣，所以不能取出，最终导致更加繁琐的步骤才能取出形成倒扣的钻头，增大了施工成本和难度。

技术实现要素：

本发明的目的在于改善现有技术的缺点，提供一种管道开口钻，管道开口装置及其使用方法，实现管道开口钻能卡持也能方便取出。

其技术方案如下：

管道开口钻，包括第一钻头，所述第一钻头的第一端设置有第一切削头，所述第一钻头的第二端设置有第一连接头，所述第一钻头在所述第一切削头和所述第一连接头之间的圆周上设置有凸起的卡接螺纹，所述卡接螺纹的大径大于所述第一切削头的外径。

所述第一钻头在所述卡接螺纹的左右两侧的外径尺寸相同。

所述第一钻头的第一端圆周面开设有切屑槽，所述切屑槽呈螺旋状缠绕，所述切屑槽一端延伸至所述第一切削头的切屑面，另一端穿过所述卡接螺纹。

所述切屑槽靠近所述第一连接头一端的端面沿着轴向到卡接螺纹的距离为第一尺寸，所述第一尺寸为0至3mm。

所述卡接螺纹的小径小于或等于所述第一切削头的外径。

所述第一连接头的圆周面上设置有周向卡位。

还包括第二钻头、所述第二钻头的第一端设置有第二切削头，所述第二钻头的第二端设置有第二连接头，所述第二连接头固定连接在所述第一连接头和卡接螺纹之间。

还包括连接件，所述连接件设置有第一连接位、第二连接位和第三连接位，所述第二连接位为法兰盘，所述法兰盘上开设有通孔，第二连接位通过钉体穿过所述通孔并与所述第二连接头连接，固定所述第二钻头，所述第一连接位与所述第一连接头相连接。

所述第一连接头的所述周向卡位为方形结构，所述第一连接位底部固定安装有固定件，所述固定件中部开设有与所述周向卡位相匹配的卡接通孔，所述卡接通孔与所述周向卡位相配合。

所述周向卡位靠近第一连接头端面的一侧设置有轴向卡位，所述轴向卡位抵紧所述固定件的端面。

所述第一连接头端面和所述轴向卡位之间设置有外螺纹，所述第一连接位内部设置有内螺纹，所述第一连接头通过螺纹旋拧进所述第一连接位上。

管道开口装置，包括开口钻体和前述所述第一钻头、第二钻头和连接件，所述开口钻体包括旋转动力机构和推进动力机构和钻杆，所述旋转动力机构驱动所述钻杆旋转，所述推进动力机构驱动所述钻杆移动，所述钻杆的外伸端部与所述第三连接位连接。

所述旋转动力机构包括旋转电机、变速机构，所述变速机构的动力输入端与所述旋转电机的旋转轴连接，所述变速机构的动力输出端与所述钻杆连接。

所述变速机构的动力输出端设置有密封件，在所述密封件上安装有密封圈。

所述变速机构包括蜗轮和蜗杆，所述蜗杆与所述旋转电机的旋转轴连接，所述涡轮与所述钻杆固定连接。

所述推进动力机构包括动力源、丝杆和支撑杆，所述动力源的动力输出端与所述丝杆连接，所述丝杆的滑动件上固定连接有支撑架，所述支撑架与所述钻杆转动连接，所述支撑架与所述支撑杆滑动连接。

所述动力源包括动力杆、第一手柄、推进电机和离合器，所述动力杆的第一端通过齿轮与所述丝杆配合传动，第二端与所述第一手柄固定连接，所述电机通过离合器与所述动力杆连接。

所述动力杆朝向所述钻杆一侧设置有密封件，在所述密封件上安装有密封圈。

所述离合器包括第一配合件和第二配合件，所述第一配合件固定连接在动力杆上，所述第二配合件与所述电机连接并可转动地套设在所述动力杆上，所述第二配合件包括滑动块，所述滑动块与所述第一配合件卡持或松开。

所述第一配合件设置有卡接凹槽，所述滑动块与所述第一配合件相配合的一侧设置有卡接凸起，所述卡接凹槽和所述卡接凸起相卡接。

所述滑动块的外周面开设有环形槽，与所述环形槽相配合的设置有第二手柄。

开口钻体顶部还设置有端盖，所述端盖通过钉体固定连接。

还包括编码器，所述编码器上连接有第一齿轮，所述动力杆上连接有第二齿轮，所述第一齿轮和所述第二齿轮相配合。

管道开口钻使用方法，包括如下步骤，

开口钻体高速旋转，带动第一钻头转动；

第一钻头的切削头切削管道，管道开口，卡接螺纹钻进开口的管道；

第一钻头停止转动，卡接螺纹大径大于管道开口口径，卡接螺纹卡持在管道的开口处；

向外拉出第一钻头，卡接螺纹带动卡持的管道开口碎片向外移动。

需要说明的是：

前述“第一、第二、第三……”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于对名称的区分。

下面对本发明的优点或原理进行说明：

1、管道开口钻包括第一钻头，在第一钻头上分别设置有第一切削头和第一连接头，第一连接头用于切削管道，而第一切削头和第一连接头之间的卡接螺纹起到卡接作用，先通过切削头钻孔，然后旋转的第一钻头继续进给，所以卡接螺纹在管道钻出来的孔内形成切削出螺纹，当需要取出第一钻头时由于卡接螺纹的大径大于第一切削头的外径，即管道钻出来的孔径，所以第一钻头在不旋转的情况下是不能穿过管道钻出的孔，然而可以通过旋转的方式旋拧出来，避免了现有技术中出现第一钻头卡死的情况，所以不仅能实现卡接还能方便取出第一钻头。

2、切屑槽设置可以将第一切削头的切屑排出，而且贯穿卡接螺纹，将卡接螺纹的切屑排出，还可以起到防止卡接螺纹的卡死。

3、第一尺寸为0至3mm，由于存在制造误差以及使用过程中存在震动等，切屑槽容易剐蹭到管道钻出的孔壁，管道的厚度通常为大于5mm，所以将第一尺寸设置得更小，待卡接螺纹也穿过管道钻出的孔后，切屑槽对孔壁的剐蹭尺寸小于管道螺纹的尺寸，所以不会影响到螺纹的作用。

4、卡接螺纹的小径小于或者等于第一切削头的外径，所以在攻螺纹时可以更加方便，此外，第一钻头在卡接螺纹的左右两侧的外径尺寸相同，第一钻头的卡接螺纹穿过管道后还能起到稳定轴心的作用。

5、第一连接头的圆周面上设置有周向卡位，通过周向卡位实现第一钻头在钻孔时不会发生打滑现象。

6、第二钻头的设置连接固定在所述第一连接头和卡接螺纹之间，通过小钻头钻进管道进行卡孔，然后通过第二钻头进行切削开大孔，待第二钻头开口完毕后，管道形成一块大废料，所以在第一钻头的卡接螺纹作用下卡持，再抽出。

7、还设置有连接件，第一连接件与第一钻头的第一连接头进行配合，而第二连接位与第二连接头进行连接，具体的第二连接位为法兰盘，通过法兰盘与第二连接头进行固定连接，减小了钻孔时的剪切力，更有利于增加第二钻头以及连接件的使用寿命，而且通过钉体的连接可以跟换钉体。

8、第一连接头的周向卡位为方形结构，通过第一连接位底部多的固定件进行固定，而且通过卡接通孔与周向卡位配合，稳定实现第一钻头的周向卡位。

9、周向卡位靠近第一连接头端面的一侧设置有轴向卡位，通过轴向卡位固定在固定件的端面上，所以实现了轴向卡位，防止了第一钻头在转动时发生轴向移位。

10、第一连接头上还设置有外螺纹，与第一连接位的内螺纹进行配合，通过旋拧的方式连接在第一连接位上，然后再利用轴向卡位和周向卡位配合，所以整体固定效果上更加牢靠。

11、管道开口装置，利用开口钻体的钻杆固定在连接件的第三连接位上，而旋转动力机构驱动钻杆进行旋转，而推进动力机构进行推进，两者之间是相互独立的，旋转动力机构和推进动力机构之间工作不相互干扰。

12、其中旋转动力机构包括旋转电机、变速机构，通过变速机构的动力输入端与旋转电机的旋转轴进行连接提供动力，然后通过变速机构的输出端与钻杆进行连接所以可以将动力传动给钻杆，避免了旋转电机直接驱动钻杆，从而无法实现变速。

13、变速奇偶股包括的涡轮和蜗杆，通过涡轮和蜗杆之间的配合，实现传动，而且传动比大，结构也相对紧凑，此外，还通过蜗轮蜗杆之间的传动实现运动的转向。

14、推进动力机构包括的动力源以及丝杆和支撑杆，通过动力源提供动力，然后传动给丝杆，丝杆再通过滑动件的配合，传动到支撑架上，使得支撑架可以上下移动，因此，丝杆的传动可以免除钻杆直接与动力源相配合，造成的管道开口装置在整体上更加长，不便于使用和运输。

15、设置的编码器，在编码器上连接有第一齿轮，动力杆上连接有第二齿轮，通过第一齿轮和第二齿轮相配合，然后编码器获取数据，可以将数据传输转化后在显示屏上显示第一钻头和第二钻头所处位置以及工作状态。

16、在所述变速机构的动力输以及动力杆上均设置有密封件，密封件上设置有密封圈，通过密封件与密封圈的配合，所以旋转动力机构和推进动力机构均与开口钻体的主体部分隔离，实现了防水作用。

17、在开口钻体顶部设置有端盖，端盖通过钉体固定，当推进动力机构出现故障时可以将固定端盖用的钉体拧开，然后打开端盖，然后手动操作推进动力机构取出，避免出现卡死情况。

附图说明

图1是本发明实施例第一钻头的主视图；

图2是本发明实施例第一钻头的立体结构示意图；

图3是本发明实施例管道开口装置的主视图；

图4是本发明实施例管道开口装置的剖视图；

图5是本发明实施例图4中a处结构放大图；

图6是本发明实施例图4中b处结构放大图；

图7是本发明实施例推进动力机构的剖视图；

图8是本发明实施例连接件的立体结构示意图。

附图标记说明：

10、第一钻头；11、第一切削头；12、第一连接头；13、卡接螺纹；14、切屑槽；15、周向卡位；16、轴向卡位；20、第二钻头；21、第二切削头；22、第二连接头；30、连接件；31、第一连接位；32、第二连接位；33、第三连接位；34、固定件；341、卡接通孔；40、开口钻体；41、钻杆；42、旋转动力机构；421、旋转电机；422、变速机构；43、推进动力机构；431、动力杆；432、第一手柄；433、推进电机；434、离合器；4341、第一配合件；43411、卡接凹槽；4342、第二配合件；43421、滑动块；43422、卡接凸起；43423、环形槽；4343、第二手柄；435、丝杆；436、支撑杆；437、支撑架；438、滑动件；44、编码器；45、第一齿轮；46、第二齿轮；47端盖；50密封件；51密封圈。

具体实施方式

下面对本发明的实施例进行详细说明。

如图1和图2所示，管道开口钻，包括第一钻头10，所述第一钻头10的第一端设置有第一切削头11，所述第一钻头10的第二端设置有第一连接头12，所述第一钻头10在所述第一切削头11和所述第一连接头12之间的圆周上设置有凸起的卡接螺纹13，所述卡接螺纹13的大径大于所述第一切削头11的外径，具体地，所述第一钻头10在所述卡接螺纹13的左右两侧的外径尺寸相同。所述第一钻头10的第一端圆周面开设有切屑槽14，所述切屑槽14呈螺旋状缠绕，所述切屑槽14一端延伸至所述第一切削头11的切屑面，另一端穿过所述卡接螺纹13，所述切屑槽14靠近所述第一连接头12一端的端面沿着轴向到卡接螺纹13的距离为第一尺寸，所述第一尺寸为0至3mm。其中，所述卡接螺纹13的小径小于或等于所述第一切削头11的外径。所述第一连接头12的圆周面上设置有周向卡位15。

如图3至图6以及图8所示，管道开口钻，还包括第二钻头20和连接件30，所述第二钻头20的第一端设置有第二切削头21，所述第二钻头20的第二端设置有第二连接头22，所述第二连接头22固定连接在所述第一连接头12和卡接螺纹13之间，所述连接件30设置有第一连接位31、第二连接位32和第三连接位33，所述第二连接位32为法兰盘，所述法兰盘上开设有通孔，第二连接位32通过钉体穿过所述通孔并与所述第二连接头22连接，固定所述第二钻头20，所述第一连接位31与所述第一连接头12相连接，第三连接位33与钻杆41连接后通过垂直于钻杆41轴心的钉体固定。

如图2和图6所示，所述第一连接头12的所述周向卡位15为方形结构，所述第一连接位31底部固定安装有固定件34，所述固定件34中部开设有与所述周向卡位15相匹配的卡接通孔341，所述卡接通孔341与所述周向卡位15相配合，所述周向卡位15靠近第一连接头12端面的一侧设置有轴向卡位16，所述轴向卡位16抵紧所述固定件34的端面，所述第一连接头12端面和所述轴向卡位16之间设置有外螺纹，所述第一连接位31内部设置有内螺纹，所述第一连接头12通过螺纹旋拧进所述第一连接位31上。

如图3至图7所示，管道开口装置，包括开口钻体40和前述所述第一钻头10、第二钻头20和连接件30，所述开口钻体40包括旋转动力机构42和推进动力机构43和钻杆41，所述旋转动力机构42驱动所述钻杆41旋转，所述推进动力机构43驱动所述钻杆41移动，所述钻杆41的外伸端部与所述第三连接位33连接，所述旋转动力机构42包括旋转电机421、变速机构422，所述变速机构422的动力输入端与所述旋转电机421的旋转轴连接，所述变速机构422的动力输出端与所述钻杆41连接，所述变速机构422包括蜗轮和蜗杆，所述蜗杆与所述旋转电机421的旋转轴连接，所述涡轮与所述钻杆41固定连接。

所述推进动力机构43包括动力源、丝杆435和支撑杆436，所述动力源的动力输出端与所述丝杆435连接，所述丝杆435的滑动件438上固定连接有支撑架437，所述支撑架437与所述钻杆41转动连接，所述支撑架437与所述支撑杆436滑动连接，所述动力源包括动力杆431、第一手柄432、推进电机433和离合器434，所述动力杆431的第一端通过齿轮与所述丝杆435配合传动，第二端与所述第一手柄432固定连接，所述电机通过离合器434与所述动力杆431连接，所述离合器434包括第一配合件4341和第二配合件4342，所述第一配合件4341固定连接在动力杆431上，所述第二配合件4342与所述电机连接并可转动地套设在所述动力杆431上，所述第二配合件4342包括滑动块43421，所述滑动块43421与所述第一配合件4341卡持或松开，所述第一配合件4341设置有卡接凹槽43411，所述滑动块43421与所述第一配合件4341相配合的一侧设置有卡接凸起43422，所述卡接凹槽43411和所述卡接凸起43422相卡接。所述滑动块43421的外周面开设有环形槽43423，与所述环形槽43423相配合的设置有第二手柄4343。

所述动力杆431朝向所述钻杆41一侧以及所述变速机构422的动力输出端，设置有密封件50，在所述密封件50上安装有密封圈51。

开口钻体40顶部还设置有端盖47，所述端盖47通过钉体固定连接。

如图7所示，还包括编码器44，所述编码器44上连接有第一齿轮45，所述动力杆431上连接有第二齿轮46，所述第一齿轮45和所述第二齿轮46相配合。

此外，转动配合的连接位置安装有轴承。

管道开口钻使用方法，包括如下步骤，

开口钻体40高速旋转，带动第一钻头10转动；

第一钻头10的切削头切削管道，管道开口，卡接螺纹13钻进开口的管道；

第一钻头10停止转动，卡接螺纹13大径大于管道开口口径，卡接螺纹13卡持在管道的开口处；

向外拉出第一钻头10，卡接螺纹13带动卡持的管道开口碎片向外移动。

本实施例的优点和原理：

1、管道开口钻包括第一钻头10，在第一钻头10上分别设置有第一切削头11和第一连接头12，第一连接头12用于切削管道，而第一切削头11和第一连接头12之间的卡接螺纹13起到卡接作用，先通过切削头钻孔，然后旋转的第一钻头10继续进给，所以卡接螺纹13在管道钻出来的孔内形成切削出螺纹，当需要取出第一钻头10时由于卡接螺纹13的大径大于第一切削头11的外径，即管道钻出来的孔径，所以第一钻头10在不旋转的情况下是不能穿过管道钻出的孔，然而可以通过旋转的方式旋拧出来，避免了现有技术中出现第一钻头10卡死的情况，所以，不仅能实现卡接还能方便取出第一钻头10。

2、切屑槽14设置可以将第一切削头11的切屑排出，而且贯穿卡接螺纹13，将卡接螺纹13的切屑排出，还可以起到防止卡接螺纹13的卡死。

3、第一尺寸为0至3mm，由于存在制造误差以及使用过程中存在震动等，切屑槽14容易剐蹭到管道钻出的孔壁，管道的厚度通常为大于5mm，所以将第一尺寸设置得更小，待卡接螺纹13也穿过管道钻出的孔后，切屑槽14对孔壁的剐蹭尺寸小于管道螺纹的尺寸，所以不会影响到螺纹的作用。

4、卡接螺纹13的小径小于或者等于第一切削头11的外径，所以在攻螺纹时可以更加方便，此外，第一钻头10在卡接螺纹13的左右两侧的外径尺寸相同，第一钻头10的卡接螺纹13穿过管道后还能起到稳定轴心的作用。

5、第一连接头12的圆周面上设置有周向卡位15，通过周向卡位15实现第一钻头10在钻孔时不会发生打滑现象。

6、第二钻头20的设置连接固定在所述第一连接头12和卡接螺纹13之间，通过小钻头钻进管道进行卡孔，然后通过第二钻头20进行切削开大孔，待第二钻头20开口完毕后，管道形成一块大废料，所以在第一钻头10的卡接螺纹13作用下卡持，再抽出。

7、还设置有连接件30，第一连接件30与第一钻头10的第一连接头12进行配合，而第二连接位32与第二连接头22进行连接，具体的第二连接位32为法兰盘，通过法兰盘与第二连接头22进行固定连接，减小了钻孔时的剪切力，更有利于增加第二钻头20以及连接件30的使用寿命，而且通过钉体的连接可以跟换钉体。

8、第一连接头12的周向卡位15为方形结构，通过第一连接位31底部多的固定件34进行固定，而且通过卡接通孔341与周向卡位15配合，稳定实现第一钻头10的周向卡位15。

9、周向卡位15靠近第一连接头12端面的一侧设置有轴向卡位16，通过轴向卡位16固定在固定件34的端面上，所以实现了轴向卡位16，防止了第一钻头10在转动时发生轴向移位。

10、第一连接头12上还设置有外螺纹，与第一连接位31的内螺纹进行配合，通过旋拧的方式连接在第一连接位31上，然后再利用轴向卡位16和周向卡位15配合，所以整体固定效果上更加牢靠。

11、管道开口装置，利用开口钻体40的钻杆41固定在连接件30的第三连接位33上，而旋转动力机构42驱动钻杆41进行旋转，而推进动力机构43进行推进，两者之间是相互独立的，旋转动力机构42和推进动力机构43之间工作不相互干扰。

12、其中旋转动力机构42包括旋转电机421、变速机构422，通过变速机构422的动力输入端与旋转电机421的旋转轴进行连接提供动力，然后通过变速机构422的输出端与钻杆41进行连接所以可以将动力传动给钻杆41，避免了旋转电机421直接驱动钻杆41，从而无法实现变速。

13、变速奇偶股包括的涡轮和蜗杆，通过涡轮和蜗杆之间的配合，实现传动，而且传动比大，结构也相对紧凑，此外，还通过蜗轮蜗杆之间的传动实现运动的转向。

14、推进动力机构43包括的动力源以及丝杆435和支撑杆436，通过动力源提供动力，然后传动给丝杆435，丝杆435再通过滑动件438的配合，传动到支撑架437上，使得支撑架437可以上下移动，因此，丝杆435的传动可以免除钻杆41直接与动力源相配合，造成管道开口装置在整体上更加长，不便于使用和运输。

15、设置的编码器44，在编码器44上连接有第一齿轮45，动力杆431上连接有第二齿轮46，通过第一齿轮45和第二齿轮46相配合，然后编码器44获取数据，可以将数据传输转化后在显示屏上显示第一钻头10和第二钻头20所处位置以及工作状态。

16、在所述变速机构422的动力输以及动力杆431上均设置有密封件50，密封件50上设置有密封圈51，通过密封件50与密封圈51的配合，所以旋转动力机构42和推进动力机构43均与开口钻体10的主体部分隔离，实现了防水作用。

17、在开口钻体40顶部设置有端盖47，端盖47通过钉体固定，当推进动力机构43出现故障时可以将固定端盖47用的钉体拧开，然后打开端盖47，然后手动操作推进动力机构43取出，避免出现卡死情况。

以上仅为本发明的具体实施例，并不以此限定本发明的保护范围；在不违反本发明构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本发明的保护范围。