一种离心甩块跟管钻具及其装配方法组成比例

技术编号:10043503 阅读:153 留言:0更新日期:2014-05-14 14:34
本发明专利技术公开了一种跟管钻具,尤其是一种离心甩块跟管钻具,属于钻具技术领域;所述离心甩块跟管钻具由扩孔钻片、连接器和中心轴组成,扩孔钻片底面设置有连接轴,连接器沿轴向开设有中心轴装配孔和钻片装配孔,中心轴用于扩孔钻片和连接器间的装配和连接;本发明专利技术的离心甩块跟管钻具通过对扩孔钻片、连接器和中心轴的装配连接进行重新设计,相比于传统的跟管钻具取消了中心钻头,创造性的将扩孔钻片的整个端面作为工作面,得益于钻具装配结构的改进,所述离心甩块跟管钻具有效分散了钻进施工中的扭矩力,工作效率高的得到极大的提升,且钻具的结构简单、可靠性高、具有优秀的机械强度;另外钻具的装配过程简单快捷,生产效率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种跟管钻具,尤其是一种离心甩块跟管钻具,属于钻具
 
技术介绍
在建筑施工中,跟管钻进是在潜孔钻进技术上发展起来的一项新的钻进技术,其特点是能在坚硬的锢石、松散破碎以及砂卵石等复杂不易成孔的地质中成功钻进,并有效成孔,而且孔的同心度高。在跟管钻进施工中是采用跟管钻具进行钻进,现有同类的跟管钻具主要由四部分:中心钻头、扩孔钻片、传动销和连接器组成。由于中心钻头和扩孔钻片靠传动销与连接器相连,传动销承受全部的扭矩力量,所以传动销的变形量大,同时各组件之间的间隙过大,结构较为复杂,工作效率较低,并且可靠性不高。 
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于:针对上述存在的问题,提供一种能够有效分散扭矩力、可靠性高,且结构简单、工作效率高的离心甩块跟管钻具。本专利技术采用的技术方案如下:一种离心甩块跟管钻具,钻具本体由扩孔钻片、连接器和中心轴组成;所述扩孔钻片底面设置有连接轴,连接轴上设置有锁位凸键,扩孔钻片的端面为工作面,工作面上设置有硬质合金头;所述连接器沿轴向开设有中心轴装配孔和钻片装配孔,所述中心轴装配孔位于连接器的轴心,钻片装配孔以中心轴装配孔为中心沿圆周均匀分布,且钻片装配孔和中心轴装配孔相交,所述钻片装配孔内壁环向开设有与锁位凸键相适配的钻片装配孔锁槽;所述中心轴外壁沿轴向开设有与钻片装配孔相切部适配的连接轴适配槽,连接轴适配槽中段环向开设有与锁位凸键适配的中心轴锁槽;所述扩孔钻片通过中心轴装配于连接器端部,中心轴与连接器间通过插销或者螺钉连接。由于采用了上述技术方案,本专利技术的离心甩块跟管钻具由扩孔钻片、连接器和中心轴组成,相比于传统跟管钻具取消了中心钻头,创造性的将扩孔钻片的整个端面做为工作面,同时改进了钻具装配结构:本专利技术的离心甩块跟管钻具,巧妙的利用扩孔钻片底面连接轴设置的锁位凸键,和与之适配的钻片装配孔锁槽、中心轴锁槽进行锁位,其原理如下:将扩孔钻片的连接轴与中心轴的连接轴适配槽适配,扩孔钻片处于关闭状态下,此时锁位凸键位于中心轴锁槽内,再将扩孔钻片和中心轴整体安装入连接器的中心轴装配孔和钻片装配孔内,最后将中心轴与连接器间通过插销或者螺钉连接,从而将扩孔钻片、连接器和中心轴组装成一个整体钻具,装配好的离心甩块跟管钻具,其中心轴固定装配于中心轴装配孔内,扩孔钻片的连接轴由于连接轴适配槽的补位实现适配,同时锁位凸键能够在钻片装配孔锁槽和中心轴锁槽所组而成的空间实现扩孔钻片闭合和打开后锁位,使得扩孔钻片能够灵活的进行离心打开或者闭合;本专利技术的扩孔钻片数量为与常规跟管钻具设计原理一致,可以为至少两块扩孔钻片,或者3块以上的扇形扩孔钻片组合而成一个完整的圆状,而钻片装配孔和连接轴适配槽个数与扩孔钻片数量相一致,打开后的扩孔钻片依靠相邻扩孔钻片的半径侧面的相互抵挡进行定位;而连接器和中心轴上的气孔可以按照常规设计进行。本专利技术的离心甩块跟管钻具,进一步的,所述钻片装配孔锁槽的长度,与扩孔钻片展开后锁位凸键所处钻片装配孔的位置一致。由于采用了上述技术方案,使得钻片装配孔锁槽还能够用于扩孔钻片打开角度的定位,而锁位凸键与连接轴的整体结构设计能够保证钻具的机械强度,在利用钻片装配孔锁槽定位的同时,提高了钻具的可靠性。本专利技术的离心甩块跟管钻具,所述扩孔钻片两半径侧面分别开设有第一定位缺和第二定位缺,所述中心轴外端部沿圆周设置有定位卡块,所述定位卡块的两侧边分别与扩孔钻片的第一定位缺和第二定位缺适配。由于采用了上述技术方案,所述定位卡块和第一定位缺和第二定位缺能够进一步的实现扩孔钻片打开角度的定位,当扩孔钻片在闭合状态下,第一定位缺与用于容纳连接轴适配槽一侧的定位卡块,当扩孔钻片在打开的施工状态下,第二定位缺与连接轴适配槽另一侧的定位卡块配合实现扩孔钻片打开角度的定位,本专利技术的第一定位缺、第二定位缺和定位卡块设计,结合上述的钻片装配孔锁槽和相邻扩孔钻片的半径侧面相互抵挡定位作用,三位一体保证了钻具的机械机构的可靠性。进一步的,所述扩孔钻片的旋转方向上的侧工作面与端面通过弧形面或者斜面过渡,所述弧形面或者斜面上设置有硬质合金头。由于采用了上述技术方案,侧工作面与端面通过弧形面或者斜面过渡,提高了钻具的工作效率,能够有效的分散在钻进中所产生的扭矩,提高钻具的机械强度。本专利技术的离心甩块跟管钻具,所述中心轴外端面设置有硬质合金头。由于采用了上述技术方案,所述中心轴外端面设置的硬质合金头能够有效的避免钻进过程中对中心轴外端面的磨损,同时提高钻具的工作效率。进一步的,所述中心轴外端面的硬质合金头偏离于中心轴轴心设置。由于采用了上述技术方案,硬质合金头偏离于中心轴轴心设置能够有效的改善中心轴的钻进效率,提高钻具的整体工作效率。本专利技术的离心甩块跟管钻具,所述中心轴的气孔沿贯通中心轴的轴向开设,所述连接器的气孔沿贯通连接器的轴向开设。由于采用了上述技术方案,中心轴的气孔沿轴向开口于中心轴外端面,和连接器的气孔直接连通形成唯一的气孔通路,相比于传统的在连接器壁同时设置气孔的技术方案,本专利技术的气孔设计能够有效的避免钻具不同长度位置气孔的阻塞,在保证施工要求的同时,提高了钻具的通气效率。本专利技术的离心甩块跟管钻具,钻具本体设置有三块扩孔钻片。由于采用了上述技术方案,三块扩孔钻片设计具有结构稳定可靠,加工装配方便的优点,当为三块扩孔钻片时,则单块扩孔钻片为120°的扇形面设计。一种所述离心甩块跟管钻具的装配方法,通过以下步骤完成:将扩孔钻片和中心轴以钻片闭合状态组装,再将中心轴和连接轴同时置入中心轴装配孔和钻片装配孔,最后用插销或者螺钉连接将中心轴和连接器连接而成。综上所述,由于采用了上述技术方案,本专利技术的有益效果是:所述离心甩块跟管钻具通过对扩孔钻片、连接器和中心轴的装配连接进行重新设计,相比于传统的跟管钻具取消了中心钻头,创造性的将扩孔钻片的整个端面作为工作面;得益于钻具装配结构的改进,所述离心甩块跟管钻具有效分散了钻进施工中的扭矩力,工作效率高的得到极大的提升,且钻具的结构简单、可靠性高、具有优秀的机械强度;另外钻具的装配过程简单快捷,生产效率高。附图说明本专利技术将通过例子并参照附图的方式说明,其中:图1是本专利技术的离心甩块跟管钻具部件装配分解示意图;图2是本专利技术图1装配后示意图;图3是本专利技术图1的扩孔钻片结构示意图;图4是本专利技术图1的扩孔钻片底面结构示意图;图5是本专利技术图1的连接器结构示意图;图6是本专利技术图1的中心轴结构示意图;图7是本专利技术扩孔钻片和中心轴装配示意图;图8是本专利技术的离心甩块跟管钻具装配后连接器和中心轴通过插销连接示意图;图9是本专利技术的离心甩块跟管钻具打开后扩孔钻片状态示意图。图中标记:1-扩孔钻片、2-连接器、3-中心轴、4-连接轴、5-锁位凸键、6-第一定位缺、7-第二定位缺、8-硬质合金头、9-中心轴装配孔、10-钻片装配孔、11-钻片装配孔锁槽、12-连接轴适配槽、13-中心轴锁槽、14-定位卡块、1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离心甩块跟管钻具,其特征在于:钻具本体由扩孔钻片(1)、连接器(2)和中心轴(3)组成;所述扩孔钻片(1)底面设置有连接轴(4),连接轴(4)上设置有锁位凸键(5),扩孔钻片(1)的端面为工作面,工作面上设置有硬质合金头(8);所述连接器(2)沿轴向开设有中心轴装配孔(9)和钻片装配孔(10),所述中心轴装配孔(9)位于连接器(2)的轴心,钻片装配孔(10)以中心轴装配孔(9)为中心沿圆周均匀分布,且钻片装配孔(10)和中心轴装配孔(9)相交,所述钻片装配孔(10)内壁环向开设有与锁位凸键(5)相适配的钻片装配孔锁槽(11);所述中心轴(3)外壁沿轴向开设有与钻片装配孔(10)相切部适配的连接轴适配槽(12),连接轴适配槽(12)中段环向开设有与锁位凸键(5)适配的中心轴锁槽(13);所述扩孔钻片(1)通过中心轴(3)装配于连接器(2)端部,中心轴(3)与连接器(2)间通过插销或者螺钉连接。

【技术特征摘要】
1.一种离心甩块跟管钻具,其特征在于:钻具本体由扩孔钻片(1)、连接器(2)和中心轴(3)组成;
所述扩孔钻片(1)底面设置有连接轴(4),连接轴(4)上设置有锁位凸键(5),扩孔钻片(1)的端面为工作面,工作面上设置有硬质合金头(8);
所述连接器(2)沿轴向开设有中心轴装配孔(9)和钻片装配孔(10),所述中心轴装配孔(9)位于连接器(2)的轴心,钻片装配孔(10)以中心轴装配孔(9)为中心沿圆周均匀分布,且钻片装配孔(10)和中心轴装配孔(9)相交,所述钻片装配孔(10)内壁环向开设有与锁位凸键(5)相适配的钻片装配孔锁槽(11);
所述中心轴(3)外壁沿轴向开设有与钻片装配孔(10)相切部适配的连接轴适配槽(12),连接轴适配槽(12)中段环向开设有与锁位凸键(5)适配的中心轴锁槽(13);
所述扩孔钻片(1)通过中心轴(3)装配于连接器(2)端部,中心轴(3)与连接器(2)间通过插销或者螺钉连接。
2.如权利要求1所述的离心甩块跟管钻具,其特征在于:所述钻片装配孔锁槽(11)的长度,与扩孔钻片(1)展开后锁位凸键(5)所处钻片装配孔(10)的位置一致。
3.如权利要求1或2所述的离心甩块跟管钻具,其特征在于:所述扩孔钻片(1)两半径侧面分别开设有第一定位缺(6)和第二...

【专利技术属性】
技术研发人员:马勇曾德明
申请(专利权)人:广汉市井管厂
类型:发明
国别省市:四川;51

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