專利名稱:一種高效旋挖入巖鉆頭的制作方法
【專利摘要】一種高效旋挖入巖鉆頭，其特點(diǎn)是在旋挖筒上間隔安裝著若干沖擊器和牙輪鉆頭，工作時(shí)沖擊器高頻沖擊巖石，由牙輪鉆頭將已擊碎擊裂的巖石清除，形成環(huán)形槽和一段巖柱。待鉆進(jìn)到一定深度后，旋挖筒上端內(nèi)壁上的螺旋楔狀體就將環(huán)形槽內(nèi)的巖柱折斷并卡住巖柱，使其與旋挖筒一起提出鉆孔外。然后打開可開啟的螺旋楔狀體和可開合的儲(chǔ)料斗，卸掉巖柱和積滿的巖渣。這種新型入巖旋挖鉆頭既高效又節(jié)能，與傳統(tǒng)使用的純牙輪鉆旋挖鉆頭相比，鉆孔速度得以提高數(shù)倍。
【專利說明】
_種局效旋挖入巖鉆頭
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于建筑工程機(jī)械，具體說是在旋挖鉆機(jī)上為快速節(jié)能鉆進(jìn)巖層而使用的一種高效旋挖入巖鉆頭。
【背景技術(shù)】
[0002]粧基礎(chǔ)工程施工時(shí)，常常要求粧孔鉆進(jìn)巖層。目前旋挖鉆機(jī)鉆進(jìn)巖層主要采用兩種鉆頭:一種采用沖擊器將巖石按孔徑大小全部擊碎成粉，從而進(jìn)入巖層;另一種采用牙輪鉆，在旋挖鉆筒上沿周圈布置，先將巖石磨出一個(gè)環(huán)形槽，然后將環(huán)形槽內(nèi)的巖柱折斷提出。前一種鉆頭所采用方法鉆進(jìn)速度非?？?，但是設(shè)備昂貴，所消耗的能量也非常大;后一種鉆頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單價(jià)格低廉，消耗能量少，但是用牙輪在巖石中磨出槽的速度實(shí)在太慢。
[0003]因此，我們希望能制造出一種新型旋挖鉆頭，集中上述兩種現(xiàn)有鉆頭的優(yōu)點(diǎn):既保留沖擊鉆孔入巖高效的優(yōu)點(diǎn)，又不需要將整個(gè)巖柱全部擊成粉末而消耗過多能量，制造成本也要相對(duì)低廉，為此我們?cè)O(shè)計(jì)了一種同時(shí)安裝牙輪鉆頭和沖擊器的旋挖鉆頭，并于2016年I月9日申請(qǐng)了實(shí)用新型專利(申請(qǐng)?zhí)?01620042006.X)，安裝了沖擊器的旋挖牙輪鉆頭入巖速度明顯提高。但是在使用中發(fā)現(xiàn)了有進(jìn)一步改進(jìn)的余地:其一是結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，其實(shí)沖擊器的自轉(zhuǎn)可以通過適當(dāng)調(diào)整旋挖鉆頭的公轉(zhuǎn)速度而取代。其二是掰斷的巖柱卡在旋挖筒內(nèi)不易取出，必須使巖柱既能被卡住提出孔外，又能在孔外將其很容易卸掉。其三是在有些巖層中必須避免沖擊器產(chǎn)生的沉渣不致于妨礙沖擊器持續(xù)工作。
[0004]做出上述三項(xiàng)改進(jìn)后，研制的新型旋挖入巖鉆頭入巖速度明顯加快。特別是取消了每個(gè)沖擊器的自轉(zhuǎn)而只保留沖擊器隨旋挖筒公轉(zhuǎn)，并未降低沖擊器的碎巖效率。不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，而且由于不再為沖擊器提供電源，使得我們可以將沖擊器的高壓氣利用旋轉(zhuǎn)接頭和自轉(zhuǎn)正反轉(zhuǎn)的卷筒，將其由旋挖鉆桿中輸入，從而實(shí)現(xiàn)了旋挖筒可以向同一方向連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)工作的要求，入巖效率得以進(jìn)一步提高。這就是本實(shí)用新型:一種高效旋挖入巖鉆頭。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]我們準(zhǔn)備解決的技術(shù)問題是:如何使用旋挖鉆機(jī)的鉆頭在基巖上迅速鑿出一圈環(huán)形槽，然后再將環(huán)形槽內(nèi)的巖柱折斷，最后將這一段折斷的巖柱提出鉆孔外，從而實(shí)現(xiàn)旋挖鉆機(jī)鉆入巖層的目的。
[0006]我們解決上述技術(shù)問題的方法是:設(shè)計(jì)制造一種高效入巖的旋挖鉆頭，其由旋挖筒、可開啟螺旋楔狀體、沖擊器和牙輪鉆頭構(gòu)成，其特征在于:若干沖擊器和牙輪鉆頭相間隔均布在旋挖筒上，旋挖筒內(nèi)壁上端設(shè)有可開啟螺旋楔狀體，旋挖筒上有可開合的儲(chǔ)料斗。
[0007]下面通過【附圖說明】
此新型旋挖鉆頭的具體結(jié)構(gòu)和使用方法。
【附圖說明】
[0008]圖1.本高效旋挖入巖鉆頭整體外形圖。
[0009]圖2.旋挖筒體仰視圖。表明沖擊器與牙輪鉆頭的分布及可開啟螺旋楔狀體的形狀。
[0010]圖3.可開啟螺旋楔狀體結(jié)構(gòu)圖。
[0011 ]圖4.由旋挖鉆桿中輸入高壓氣的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖中:1.鉆機(jī)接頭，2.儲(chǔ)渣斗，3.高壓氣管，4.高壓氣分管，5.螺旋楔狀體，6.安裝窗口，7.沖擊器，8.旋挖筒，9.牙輪鉆頭，10.沖擊頭，11.螺旋楔狀體軸座，12.螺旋楔狀體軸，13.錐型銷座，14.錐形銷，15.螺旋楔狀體，16.自動(dòng)正反轉(zhuǎn)卷筒，17.高壓氣管，18.旋轉(zhuǎn)接頭。
【具體實(shí)施方式】
[0013]通過附圖，可以清楚了解這種入巖旋挖鉆頭的工作原理和使用方法。
[0014]本入巖旋挖鉆頭工作時(shí)，沖擊器7在高壓氣的驅(qū)動(dòng)下，沖擊頭10高頻振動(dòng)，沖擊巖石，各個(gè)沖擊器在高頻振動(dòng)的同時(shí)，還隨著旋挖鉆機(jī)動(dòng)力頭轉(zhuǎn)動(dòng)旋挖鉆頭時(shí)公轉(zhuǎn)。每個(gè)沖擊器都做上述兩個(gè)運(yùn)動(dòng)，從而在巖石上沖擊出環(huán)形槽。每個(gè)與沖擊器7間隔安裝的牙輪鉆頭9跟在沖擊器7后面，將已被擊碎或擊裂的巖石進(jìn)一步清除成槽。其成槽速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過只靠牙輪磨出槽來的現(xiàn)有牙輪旋挖鉆頭的成槽速度。
[0015]當(dāng)環(huán)形槽鉆至一定深度，其鉆出的巖柱上端被擠入旋挖筒8上端內(nèi)側(cè)的螺旋楔狀體15，旋挖筒內(nèi)的螺旋楔狀體只設(shè)在一側(cè)，巖柱在彎矩和扭矩聯(lián)合作用下，由根部連折帶擰而斷裂卡在旋挖筒內(nèi)被一起提出孔外。然后打開可開啟的螺旋楔狀體，使卡在旋挖筒內(nèi)的巖柱脫落。沖擊器7由于隨旋挖筒公轉(zhuǎn)，因而沖擊頭10每次振動(dòng)沖擊都移動(dòng)到新的位置。從而達(dá)到連續(xù)擊碎巖石的效果。
[0016]沖擊器、可開合的楔狀體是本新型旋挖入巖鉆頭的主要獨(dú)特之處?？砷_啟的楔狀體結(jié)構(gòu)見圖2和圖3。當(dāng)旋挖筒提出鉆孔孔外時(shí)，取掉錐形銷15上的開口銷，向下敲掉錐形銷，楔狀體即向外打開，巖柱自動(dòng)脫落。可開合的儲(chǔ)渣斗是為了容納沖擊器和牙輪鉆排出的巖渣。在大多數(shù)的巖層中，被沖擊器擊碎的巖渣較細(xì)，可以隨泥漿被氣流吹走，不至于積存在切出的巖槽內(nèi)。但有時(shí)巖渣比較粗而大時(shí)，容易積存在巖槽中，影響沖擊器正常工作。此時(shí)儲(chǔ)渣斗可以起到減少巖槽中積渣過多的作用，保證沖擊器工作不受影響。
[0017]顯而易見:本新型入巖旋挖鉆頭鉆槽入巖所耗能量，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于將鉆孔中巖石全部擊碎成粉的進(jìn)口鉆頭;而鉆槽速度又遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的純牙輪鉆頭型旋挖鉆頭的鉆槽速度。它完全吸取了兩種入巖旋挖鉆頭的既高效又節(jié)能價(jià)廉的優(yōu)點(diǎn)，是符合我國(guó)國(guó)情的一項(xiàng)創(chuàng)新。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高效旋挖入巖鉆頭，由旋挖筒、沖擊器和牙輪鉆頭構(gòu)成，其特征在于:若干沖擊器和牙輪鉆頭相間隔均布在旋挖筒上，旋挖筒內(nèi)壁上端設(shè)有可開啟螺旋楔狀體，旋挖桶上有可開合的儲(chǔ)料斗。2.如權(quán)利要求1所述的一種高效旋挖入巖鉆頭，其特征在于;所說的沖擊器的高壓氣管通過自動(dòng)正反轉(zhuǎn)卷筒、旋轉(zhuǎn)接頭，由旋挖鉆桿的中間穿過。
【文檔編號(hào)】E21B10/36GK205713988SQ201620346879
【公開日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年4月16日
【發(fā)明人】李雋 , 陳 峰, 郝慶林, 石午江
【申請(qǐng)人】石午江