一种气动冲击螺旋钻头的制作方法

文档序号:20876337发布日期:2020-05-26 16:35阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种气动冲击螺旋钻头,包括接头(1)、外管ⅰ(3)、外管ⅱ(10)、芯管(14)和钻尖装置,外管ⅰ(3)上端与接头(1)同心地固定成一体后外表面缠绕螺旋叶片ⅰ(2),外表面缠绕螺旋叶片ⅱ(11)的外管ⅱ(10)下端设有钻尖装置,由接头(1)内孔腔、芯管(14)内腔和外管ⅱ(10)内腔形成混凝土通道;其特征在于,设有滑移套(12)和气动冲击装置(13);所述气动冲击装置(13)安装在外管ⅰ(3)内腔中,由上盖(13-1)、活塞(13-2)、缸体(13-3)和冲锤(13-4)构成,缸体(13-3)外表面通过台阶与外管ⅰ(3)内表面的台阶(3-1)相接触,形成轴向定位,并通过固定螺栓(4)将缸体(13-3)和外管ⅰ(3)固定,缸体(13-3)上端与上盖(13-1)密封固定联接,缸体(13-3)下端内壁与冲锤(13-4)上端外壁密封配合且相对轴向滑动联接,活塞(13-2)安装在缸体(13-3)内,活塞(13-2)击打冲锤(13-4)沿缸体(13-3)内壁轴向向下滑动;所述滑移套(12)安装在外管ⅰ(3)内腔的下端,滑移套(12)外壁上部与外管ⅰ(3)下端部内壁通过花键副(8)和限位销键(5)滑动联接,滑移套(12)上端与冲锤(13-4)下端固定联接,滑移套(12)下端与外管ⅱ(10)上端同心地固定联接;芯管(14)上端固定在接头(1)上,下端贯穿气动冲击装置(13)和滑移套(12),芯管(14)与上盖(13-1)内孔密封配合,芯管(14)下端部的外表面与滑移套(12)的内孔密封且轴向滑动联接。

2.根据权利要求1所述的一种气动冲击螺旋钻头,其特征在于,上盖(13-1)下端面上制有活塞后限位槽(13-2-1),活塞(13-2)外表面的上部制有后腔凸台(13-2-2),下部制有前腔凸台(13-2-3),缸体(13-3)的下端,缸体(13-3)内壁和冲锤(13-4)上端面之间形成活塞前限位槽(13-2-4),活塞(13-2)内壁、冲锤(13-4)内壁和芯管(14)外壁之间形成排气环道(13-5);滑移套(12)内孔上端制有环形槽(12-1),环形槽(12-1)一端与排气环道(13-5)相通,另一端与贯穿滑移套(12)的直角排气孔道(12-2)相通;缸体(13-3)上端部壁内或壁外设有进气孔道(13-3-1)、后腔进气孔道(13-3-2)和前腔进气孔道(13-3-3),后腔进气孔道(13-3-2)和前腔进气孔道(13-3-3)都与进气孔道(13-3-1)相通,通过后腔凸台(13-2-2)和前腔凸台(13-2-3)沿缸体(13-3)内壁的移动,将后腔进气孔道(13-3-2)或前腔进气孔道(13-3-3)打开或关闭;活塞(13-2)前腔凸台(13-2-3)下端面、冲锤(13-4)上端面及两面间的缸体(13-3)内腔形成气动冲击装置的前腔(13-6);活塞(13-2)后腔凸台(3-2-2)上端面、上盖(13-1)下端面及两面间的缸体(13-3)内腔形成气动冲击装置的后腔(13-7);进气管(15)与气动冲击装置(13)上的进气孔道(13-3-1)相联通,排气管(6)一端与滑移套(12)上的直角排气孔道(12-2)相联通,另一端安装单向气嘴(7)。

3.根据权利要求1所述的一种气动冲击螺旋钻头,其特征在于,外管ⅰ(3)下端内壁上设有密封防尘件(9),与相配合的滑移套(12)外表面形成密封且相对轴向滑动;滑移套(12)内孔壁上设有密封防尘件(9),与相配合的芯管(14)外表面形成密封且相对轴向滑动。

4.根据权利要求1所述的一种气动冲击螺旋钻头,其特征在于,所述钻尖装置为一体旋开式钻尖装置,包括钻尖板(16)、堵板(17)、耳板(18)和轴(19),钻尖板(16)和堵板(17)固定成一体结构,堵板(17)通过轴(19)和耳板(18)与外管ⅱ(10)联接,钻尖板(16)与堵板(17)一同绕轴(19)旋转,实现关闭和打开混凝土通道出口;钻尖板(16)或堵板(17)上设有切削齿ⅰ(16-1)。

5.根据权利要求1所述的一种气动冲击螺旋钻头,其特征在于,所述钻尖装置为一体伸缩式钻尖装置,包括钻尖板(16)、堵板(17)、导流板(20)、导向杆(21)、吊梁(22)和限位杆(23);钻尖板(16)和堵板(17)固定成一体结构,两个导向杆(21)安装在堵板(17)上,导向杆(21)上端安装吊梁(22),堵板(17)上两个导向杆(21)之间制有导流板(20),限位杆(23)的两端与外管ⅱ(10)固定,导向杆(21)沿外管ⅱ(10)内壁上的导向槽(10-1)上下移动,带动钻尖板(16)与堵板(17)一同沿外管ⅱ(10)轴向相对伸缩,实现关闭和打开混凝土通道出口;钻尖板(16)或堵板(17)上设有切削齿ⅰ(16-1)。

6.根据权利要求1所述的一种气动冲击螺旋钻头,其特征在于,所述钻尖装置为分体下开式钻尖装置,包括钻尖板(16)、堵板(17)、轴(19)和挡板(24);钻尖板(16)与外管ⅱ(10)固定,钻尖板(16)两侧平面上分别设置一组挡板(24),挡板(24)上端与外管ⅱ(10)下端固定,每组挡板(24)间的外管ⅱ(10)下端口构成混凝土通道出口,每组挡板(24)之间设置一个堵板(17),两个堵板(17)分别通过轴(19)与外管ⅱ(10)和挡板(24)联接,通过堵板(17)绕轴(19)旋转,堵板(17)向内旋转将混凝土通道出口关闭,向外旋转将混凝土通道出口打开;钻尖板(16)上设有切削齿ⅰ(16-1)。

7.根据权利要求1所述的一种气动冲击螺旋钻头,其特征在于,所述钻尖装置为分体上开式钻尖装置,包括钻尖板(16)、堵板(17)、轴(19)和挡板(24);钻尖板(16)与外管ⅱ(10)固定,钻尖板(16)的两侧平面上分别安装一个轴(19),每个轴(19)的两端固定有两个挡板(24)构成一组,挡板(24)固定在钻尖板(16)的两侧平面上及外管ⅱ(10)的下端,每组挡板(24)间的外管ⅱ(10)下端口构成混凝土通道出口,每组挡板(24)之间安装一个堵板(17),两个堵板(17)分别通过轴(19)与挡板(24)联接,堵板(17)绕轴(19)旋转,堵板(17)向上旋转将混凝土通道出口关闭,向下旋转将混凝土通道出口打开;钻尖板(16)上设有切削齿ⅰ(16-1)。

8.根据权利要求1所述的一种气动冲击螺旋钻头,其特征在于,外管ⅰ(3)呈柱形体,外管ⅱ(10)呈柱形体或锥台形体。

9.根据权利要求1所述的一种气动冲击螺旋钻头,其特征在于,螺旋叶片ⅰ(2)和螺旋叶片ⅱ(11)的端截面为四边形,叶片外缘上设有或不设有缺口;螺旋叶片ⅰ(2)的外缘构成柱形体,螺旋叶片ⅱ(11)的外缘构成柱形体或锥台形体。

10.根据权利要求1所述的一种气动冲击螺旋钻头,其特征在于,螺旋叶片ⅱ(11)上设有若干切削齿ⅱ(11-1);螺旋叶片ⅰ(2)和螺旋叶片ⅱ(11)的外缘构成等径柱形体结构时,切削齿ⅱ(11-1)设置在螺旋叶片ⅱ(11)的底端,切削齿ⅱ(11-1)的齿尖外缘绕钻头中心旋转所形成的最大直径等于所成桩孔的直径;螺旋叶片ⅰ(2)外缘呈柱形体结构、螺旋叶片ⅱ(11)外缘呈锥台形体结构时,切削齿ⅱ(11-1)分段设置在螺旋叶片ⅱ(11)外缘上,且排列方式为:从螺旋叶片ⅱ(11)底端开始,随着锥台形体结构的半径逐渐增大,设置在其外缘处的切削齿ⅱ(11-1)的齿尖外缘绕钻头中心旋转所形成的直径逐渐增大,直至等于所成桩孔的直径。


技术总结
本发明涉及一种气动冲击螺旋钻头。设有滑移套和气动冲击装置;气动冲击装置安装在外管Ⅰ内腔中,由上盖、活塞、缸体和冲锤构成,缸体与外管Ⅰ轴向定位并通过固定螺栓固定,缸体上端与上盖密封固定联接,下端与冲锤相对轴向滑动联接,活塞安装在缸体内,活塞击打冲锤沿缸体内壁轴向向下滑动;滑移套安装在外管Ⅰ内腔下端,滑移套与外管Ⅰ通过花键副和限位销键或螺栓滑动联接,滑移套上端与冲锤下端固定联接,滑移套下端与外管Ⅱ上端同心地固定联接;芯管上端固定在接头或法兰上,下端贯穿气动冲击装置和滑移套。采用本发明,气动冲击装置的冲击功作用在旋转的钻头下部,完美地实现了硬岩层的高效破碎。

技术研发人员:张喜才;赵世范;方光秀;赵越;吴建祥;张海云;李俊阳;金光男;安志宏;鲁爽;张夏枭;杨延君;白忠海;刘守进;杜啸
受保护的技术使用者:刘守进;张喜才
技术研发日:2020.03.04
技术公布日:2020.05.26
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