一种高效旋挖入岩钻头的制作方法

专利名称:一种高效旋挖入岩钻头的制作方法
【专利摘要】一种高效旋挖入岩钻头，其特点是在旋挖筒上间隔安装着若干冲击器和牙轮钻头，工作时冲击器高频冲击岩石，由牙轮钻头将已击碎击裂的岩石清除，形成环形槽和一段岩柱。待钻进到一定深度后，旋挖筒上端内壁上的螺旋楔状体就将环形槽内的岩柱折断并卡住岩柱，使其与旋挖筒一起提出钻孔外。然后打开可开启的螺旋楔状体和可开合的储料斗，卸掉岩柱和积满的岩渣。这种新型入岩旋挖钻头既高效又节能，与传统使用的纯牙轮钻旋挖钻头相比，钻孔速度得以提高数倍。
【专利说明】
_种局效旋挖入岩钻头
技术领域
[0001]本实用新型属于建筑工程机械，具体说是在旋挖钻机上为快速节能钻进岩层而使用的一种高效旋挖入岩钻头。
【背景技术】
[0002]粧基础工程施工时，常常要求粧孔钻进岩层。目前旋挖钻机钻进岩层主要采用两种钻头:一种采用冲击器将岩石按孔径大小全部击碎成粉，从而进入岩层;另一种采用牙轮钻，在旋挖钻筒上沿周圈布置，先将岩石磨出一个环形槽，然后将环形槽内的岩柱折断提出。前一种钻头所采用方法钻进速度非常快，但是设备昂贵，所消耗的能量也非常大;后一种钻头结构简单价格低廉，消耗能量少，但是用牙轮在岩石中磨出槽的速度实在太慢。
[0003]因此，我们希望能制造出一种新型旋挖钻头，集中上述两种现有钻头的优点:既保留冲击钻孔入岩高效的优点，又不需要将整个岩柱全部击成粉末而消耗过多能量，制造成本也要相对低廉，为此我们设计了一种同时安装牙轮钻头和冲击器的旋挖钻头，并于2016年I月9日申请了实用新型专利(申请号201620042006.X)，安装了冲击器的旋挖牙轮钻头入岩速度明显提高。但是在使用中发现了有进一步改进的余地:其一是结构过于复杂，其实冲击器的自转可以通过适当调整旋挖钻头的公转速度而取代。其二是掰断的岩柱卡在旋挖筒内不易取出，必须使岩柱既能被卡住提出孔外，又能在孔外将其很容易卸掉。其三是在有些岩层中必须避免冲击器产生的沉渣不致于妨碍冲击器持续工作。
[0004]做出上述三项改进后，研制的新型旋挖入岩钻头入岩速度明显加快。特别是取消了每个冲击器的自转而只保留冲击器随旋挖筒公转，并未降低冲击器的碎岩效率。不仅结构简化，而且由于不再为冲击器提供电源，使得我们可以将冲击器的高压气利用旋转接头和自转正反转的卷筒，将其由旋挖钻杆中输入，从而实现了旋挖筒可以向同一方向连续转动工作的要求，入岩效率得以进一步提高。这就是本实用新型:一种高效旋挖入岩钻头。

【发明内容】

[0005]我们准备解决的技术问题是:如何使用旋挖钻机的钻头在基岩上迅速凿出一圈环形槽，然后再将环形槽内的岩柱折断，最后将这一段折断的岩柱提出钻孔外，从而实现旋挖钻机钻入岩层的目的。
[0006]我们解决上述技术问题的方法是:设计制造一种高效入岩的旋挖钻头，其由旋挖筒、可开启螺旋楔状体、冲击器和牙轮钻头构成，其特征在于:若干冲击器和牙轮钻头相间隔均布在旋挖筒上，旋挖筒内壁上端设有可开启螺旋楔状体，旋挖筒上有可开合的储料斗。
[0007]下面通过【附图说明】
此新型旋挖钻头的具体结构和使用方法。
【附图说明】
[0008]图1.本高效旋挖入岩钻头整体外形图。
[0009]图2.旋挖筒体仰视图。表明冲击器与牙轮钻头的分布及可开启螺旋楔状体的形状。
[0010]图3.可开启螺旋楔状体结构图。
[0011 ]图4.由旋挖钻杆中输入高压气的结构示意图。
[0012]图中:1.钻机接头，2.储渣斗，3.高压气管，4.高压气分管，5.螺旋楔状体，6.安装窗口，7.冲击器，8.旋挖筒，9.牙轮钻头，10.冲击头，11.螺旋楔状体轴座，12.螺旋楔状体轴，13.锥型销座，14.锥形销，15.螺旋楔状体，16.自动正反转卷筒，17.高压气管，18.旋转接头。
【具体实施方式】
[0013]通过附图，可以清楚了解这种入岩旋挖钻头的工作原理和使用方法。
[0014]本入岩旋挖钻头工作时，冲击器7在高压气的驱动下，冲击头10高频振动，冲击岩石，各个冲击器在高频振动的同时，还随着旋挖钻机动力头转动旋挖钻头时公转。每个冲击器都做上述两个运动，从而在岩石上冲击出环形槽。每个与冲击器7间隔安装的牙轮钻头9跟在冲击器7后面，将已被击碎或击裂的岩石进一步清除成槽。其成槽速度远远超过只靠牙轮磨出槽来的现有牙轮旋挖钻头的成槽速度。
[0015]当环形槽钻至一定深度，其钻出的岩柱上端被挤入旋挖筒8上端内侧的螺旋楔状体15，旋挖筒内的螺旋楔状体只设在一侧，岩柱在弯矩和扭矩联合作用下，由根部连折带拧而断裂卡在旋挖筒内被一起提出孔外。然后打开可开启的螺旋楔状体，使卡在旋挖筒内的岩柱脱落。冲击器7由于随旋挖筒公转，因而冲击头10每次振动冲击都移动到新的位置。从而达到连续击碎岩石的效果。
[0016]冲击器、可开合的楔状体是本新型旋挖入岩钻头的主要独特之处。可开启的楔状体结构见图2和图3。当旋挖筒提出钻孔孔外时，取掉锥形销15上的开口销，向下敲掉锥形销，楔状体即向外打开，岩柱自动脱落。可开合的储渣斗是为了容纳冲击器和牙轮钻排出的岩渣。在大多数的岩层中，被冲击器击碎的岩渣较细，可以随泥浆被气流吹走，不至于积存在切出的岩槽内。但有时岩渣比较粗而大时，容易积存在岩槽中，影响冲击器正常工作。此时储渣斗可以起到减少岩槽中积渣过多的作用，保证冲击器工作不受影响。
[0017]显而易见:本新型入岩旋挖钻头钻槽入岩所耗能量，远远小于将钻孔中岩石全部击碎成粉的进口钻头;而钻槽速度又远远超过国内现有的纯牙轮钻头型旋挖钻头的钻槽速度。它完全吸取了两种入岩旋挖钻头的既高效又节能价廉的优点，是符合我国国情的一项创新。
【主权项】
1.一种高效旋挖入岩钻头，由旋挖筒、冲击器和牙轮钻头构成，其特征在于:若干冲击器和牙轮钻头相间隔均布在旋挖筒上，旋挖筒内壁上端设有可开启螺旋楔状体，旋挖桶上有可开合的储料斗。2.如权利要求1所述的一种高效旋挖入岩钻头，其特征在于;所说的冲击器的高压气管通过自动正反转卷筒、旋转接头，由旋挖钻杆的中间穿过。
【文档编号】E21B10/36GK205713988SQ201620346879
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月16日
【发明人】李隽 , 陈 峰, 郝庆林, 石午江
【申请人】石午江