专利名称：气动扩孔钻头的制作方法
技术领域：
本实用新型属于土木工程中钻掘岩土层的工具，具体涉及一种开 拓锚杆、锚索和桩固定孔用的气动扩孔钻头。
二背景技术：
在土木施工和地质钻探等多项工程中，经常要树立锚杆、桩和固 定锚索，为了使其牢固，要把固定锚杆、桩和锚索的孔开成变直径的 孔，即孔口直径小，孔内直径大。目前，扩大孔内直径的方法主要有: 爆炸扩孔、机械扩孔、水力扩孔和压浆扩孔。爆炸扩孔是靠爆药在孔 内爆炸扩孔，有一定危险性，对附近的建筑也有影响，孔径大小无法 控制；机械扩孔是用普通钻头钻到预定深度后，再放入扩孔钻头，扩 径叶片在离心力作用下，张开叶片切削岩土，扩大内径，该扩孔钻头 需与钢绞线连接，二者均埋于地下一次使用，增加成本，而且由于地
层不同，扩孔直径难于保证；水力扩孔是利用旋喷的高压水扩孔，压 浆扩孔是靠二次灌浆扩孔，二者的共同缺点是地层不同，扩孔不同， 难于控制扩孔直径。总之上述几种方法不仅直径大小难以控制，而且 扩孔的部位只能在孔的底部，扩孔段的长度也较小，有时为了使扩孔 段较长或形成连续球，需反复多次扩孔，操作繁琐，效率低。
三、 发明内容
本实用新型的目的是设计一种结构合理、使用方便、扩孔直径、 长度和部位可控的气动扩孔钻头。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案包括钻管，其 特点是在钻管内安有气缸体，在气缸体的上面接有进气管，下面安有 切削机构；气缸体是由上接体、侧缸套和下接体密封连接组成，在气
缸体内安有活塞和固定在活塞上的芯杆，芯杆上、下端分别穿出上、 下接体，上端与上接体内气室中的复位弹簧连接，下端安有切削机构。 本实用新型由于采用了气缸体及切削机构，可以通过气体及复位 弹簧调节芯杆上、下移动，带动切削机构伸縮进行扩孔或钻探，实现 了钻探、扩孔同步进行，无需反复更换钻头，操作简单方便，提高了
工作效率。尤其适合扩较长段或连续球的孔；同时，通过调节整个钻 头的升降，可调节扩孔的部位和扩孔的长度(高度)，有效地保证了
扩孔的质量，并且不会因地层不同而造成扩孔直径的不同，使扩孔都 能按预定的要求进行。本实用新型扩孔钻头，结构设计合理，制造容 易，成本低，易损件更换方便，较现有扩孔方法扩孔的精度好,工作 效率高。
四
图1为本实用新型的结构示意图2为是切削机构部分的结构示意图3是图2的侧视图4是图2的A—A剖视图5是图2的B—B剖视图。
五具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括钻管2、在钻管2内安装有由上接 体3、侧缸套12和下接体13密封连接组成的气缸体，在其上面接有 进气管l,在其下面安有切削机构；在上接体3上开有进气管4，其 上端与进气管l相通，下端经钻管2与气缸体的侧缸套12之间构成 的环状缝隙21和缸套12上的进气孔19与气缸体内腔相通。在上接 体3下端、靠气缸腔一侧开有气室7，内装复位弹簧5，在气室7的 上面开有进、出气管8;在下接体13上开有与气缸体内腔相通的排
渣冷却孔20;在气缸体内安有活塞9和芯杆11,芯杆11穿过活塞9， 二者为密封固定连接，芯杆11上端可穿入气室7内，端部螺母6与 复位弹簧5连接。芯杆11下端穿出下接体13后，安有切削机构。如 图2—图5所示，切削机构是由弯形的切削翼片16、位置相互交叉成 X形的连杆15、下接体13的下部和芯杆11下端的托盘18组成；在 均为圆柱形托盘18及下接体13的上、下端，经中心开有口分别向上 及向下的沟槽，托盘18及下接体13沟槽的两侧分别为竖立壁板22、 23;芯杆11穿过下接体13沟槽中心固定连接在托盘18上的中心处， 使圆形托盘18能随芯杆11上、下移动；两个切削翼片16的上部分 别置于下接体13的沟槽内、芯杆ll的两侧，并通过销轴14与其两 侧的沟槽壁板22活动连接，两个翼片16的中部分别通过销轴24与 两个连杆15上部活动连接，连杆15下端置于托盘18的沟槽内，每 个连杆15通过销轴25与其外侧的沟槽壁板23活动连接。在切削翼 片16上安有硬质合金刀刃17,图中标号10为密封圈。
下面说明工作过程使用时首先将本实用新型与空心钻杆连接， 使空心钻杆的内腔与进气管l相通，并以此向本钻头内通入高压风。 当高压风经进气管、上接体3上的进气管4,再经缝隙21和缸套进 气孔19进入气缸内时，活塞9上移带动芯杆11上升，此时两个连杆 15推动切削翼片16向外张开，使切削直径变大，在回转力矩和离心 力的共同作用下，组成钻头的钻管2的气缸、进气管1、芯杆11和 切削机构一起转动，翼片16切削孔壁，扩大孔径。停风后，钻头停 止转动，芯杆11在气室7内复位弹簧5回力作用下下移，两个连杆 15拉动两个翼片16收拢复位。本钻头可以依需要扩不同直径的孔， 还可以在孔内任意上、下移动，所以扩孔的直径、部位和长度都不受 限制，使用方便，效率高，质量好。
权利要求1、一种气动扩孔钻头，包括钻管(2)，其特征是在钻管(2)内安有气缸体，在气缸体的上面接有进气管(1)，下面安有切削机构；气缸体是由上接体(3)、侧缸套(12)和下接体(13)密封连接组成，在气缸体内安有活塞(9)和固定在活塞(9)上的芯杆(11)，芯杆(11)上、下端分别穿出上、下接体(3)、(13)，上端与上接体(3)内气室(7)中的复位弹簧(5)连接，下端安有切削机构。
2、根据权利要求1所述的气动扩孔钻头，其特征是在上接体(3) 上开有进气管(4)，其上端与进气管(1)相通，下端经钻管(2)与 气缸体的侧缸套(12)之间构成的环状缝隙(21)和缸套(12)上的 进气孔(19)与气缸内腔相通。
3、 根据权利要求1所述的气动扩孔钻头，其特征是在气室(7) 的上面开有进、出气管(8)。
4、 根据权利要求1所述的气动扩孔钻头，其特征是在下接体(13) 上开有排渣冷却孔(20)。
5、 根据权利要求1所述的气动扩孔钻头，其特征是切削机构是 由弯形的切削翼片(16)、位置相互交叉的连杆(15)、下接体(13) 的下部和芯杆(11)下端的托盘(18)组成；在托盘(18)及下接体(13)的上、下端，开有口分别向上及向下的沟槽，托盘(18)及下 接体(13)沟槽的两侧分别为竖立壁板(22)、 (23);芯杆(11)穿 过下接体(13)固定连接在托盘(18)的上；两个切削翼片(16)的 上部分别置于下接体(13)的沟槽内、芯杆(11)的两侧，并通过销 轴(14)与其两侧的沟槽壁板(22)活动连接，其中部分别通过销轴(24)与连杆(15)上部活动连接，连杆(15)下端置于托盘(18) 的沟槽内，并通过销轴(25)与沟槽壁板(23)活动连接。
专利摘要本实用新型公开了一种开拓锚杆、锚索和桩固定孔用的气动扩孔钻头，其结构特点是在钻管内安有气缸体，在气缸体内的芯杆是固定在活塞上，芯杆的下部穿出气缸，下端安有切削机构。当气缸体上面的进气管向气缸体内充气时，活塞就带动芯杆上移，使得芯杆下端切削机构的切削翼片就向外张开，当钻头转动时，翼片就切削钻孔的内壁，以扩大孔的直径，停止向气缸体内充气时，芯杆就下降，切削翼片就收缩，可根据需要确定扩孔的直径、扩孔部位和扩孔长度，使用方便，精度高，效果好。
文档编号E21B10/32GK201190537SQ20082001277
公开日2009年2月4日 申请日期2008年5月15日 优先权日2008年5月15日
发明者佟宝华, 兰立志, 宁甲旭, 李明思, 杨建立, 赵殿有, 丰 闫, 陆清有 申请人:辽宁有色一○一勘测工程公司