本实用新型专利技术公开了一种径向驱动伸缩臂非成型切削掏挖钻具，箱型伸缩臂切削单元可选择性安装在安装座外侧布置径向孔内以适应钻机功率及地质情况，掏挖扩径比可满足JGJ/T225‑2010《大直径扩底灌注桩技术规程》和DL/T5219‑2014《架空输电线路基础设计技术规程》要求3倍扩径比要求，切削刃具与驱动油缸运动方向一致，垂直于孔壁，轴向尺寸小，采用非成型切削成形，切削阻力小，箱型臂受力方向抗扭能力强，可灵活掏挖多种孔型，提高钻机和钻具的工作有效性和可靠性，切削单元内安装有位移传感器可即时测量扩孔径向进尺量，掏挖扩孔质量的到保证。
【技术实现步骤摘要】
径向驱动伸缩臂非成型切削掏挖钻具
本技术涉及一种桩孔切削钻具，尤其是一种掏挖钻具。
技术介绍
现有掏挖钻具都是伞状翼型结构的成型刀具，根据动力驱动方式的不同，有机械驱动式和液压驱动式两种方式，其掏挖扩孔采用了扩展翼逐步扩展、一次性形成扩大孔的方式，由于扩大孔是一次整体形成，因此要求扩展翼展开旋转形成的形状与整个扩大孔的形状相同，扩展翼尺寸大、在扩孔过程中受力较大，对扩展翼的结构强度、驱动机械强度、液压驱动能力等要求较高。为了推广掏挖桩，节省桩基础施工成本，工程技术人员持续对现有掏挖钻具进行改进，例如，公告号为CN104453720A的中国专利技术专利，公开了“两段式旋挖扩底钻头”，其通过设置上部扩展刀头(本技术称扩展翼)和下部扩展刀头，分别扩展，经过上、下两步旋转扩展切削，完成扩大孔的施工，可以以比较小的力矩完成切削。现有扩孔钻具从本质上看是伞状翼型的成型刀具扩孔，不同型式掏挖钻具之间的主要差异在于扩展翼与钻具主体的连接位置、连接方式、及驱动方式上面。由于扩孔过程中扩孔刀具主要承受是钻具的扭转力和被切削孔壁的反力，而成型的扩展翼从纵向看截面大；由于结构布置的关系，从横切面看，只能做的单薄，这种大的纵截面成型结构，旋转切削孔壁时必然需要大的扭矩，遇到孔壁有漂石等非均匀地质时，必然导致扩展翼在切削面的受力不均匀，而横截面在承受切削扭矩方向结构单薄，且最终扭矩只有扩展翼与钻具本体的联接销轴承受，这种结构型式决定了容易损坏，扩孔的能力与效率受到局限。另外，现有扩孔钻具是轴向布置油缸驱动的翼型成型刀具，JGJ/T225-2010《大直径扩底灌注桩技术规程》和DL/T5219-2014《架空输电线路基础设计技术规程》要求扩底端侧面斜率，对于砂土不宜大于1/4；对于粉土和黏性土不宜大于1/3；对于卵石层、风化岩不宜大于1/2；由于直角三角形的斜边最长，成型切割的扩展翼正是斜边，而钻具进出桩孔时必须收拢，为了达到一定的扩径比，必然需要轴向长度大的钻具，导致钻具机构沉重，造价高，所配套钻机大，施工费用高。即使这样，上述公告号为CN104453720A的中国专利技术专利的“两段式旋挖扩底钻头”最大只做到扩径比2.2倍，扩底面积为桩身截面面积的4.84倍，与上述规程“最大扩大端直径与桩身直径比3倍”,扩底面积为桩身截面面积的9倍的要求有一定差距。另外，现有掏挖扩孔钻具属于成型刀具扩孔，只能形成固定形状的扩大孔，无法成形复杂形状的承载桩孔。
技术实现思路
为了克服现有技术中掏挖扩孔钻具阻力大、强度低、易损坏、长径比大、扩径比达不到行业规程要求、不能掏挖复杂孔型等缺陷。本技术提供一种径向驱动伸缩臂非成型切削掏挖钻具，利用径向布置的箱型伸缩臂前端的切割刃具，掏挖扩孔。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种径向驱动伸缩臂非成型切削掏挖钻具，包括切削单元、安装座、接渣桶；切削单元包括固定臂、伸缩臂、前端支撑滑块、尾端支撑滑块、切削刃具、作动器、位移传感器；固定臂安装在安装座径向孔内，作动器的移动件和固定件分别与伸缩臂和固定臂连接，固定臂前端内侧面安装前端支撑滑块，伸缩臂尾端外侧面安装尾端支撑滑块，伸缩臂的前侧端面安装有切削刃具，前端支撑滑块与伸缩臂外侧面间隙配合，尾端支撑滑块与固定臂内侧面间隙配合，作动器伸出时，径向推动伸缩臂及其前端切削刃具切入孔壁，作动器缩回时，径向拉回伸缩臂及其前端切削刃具，切削单元内安装位移传感器测量伸缩臂与固定臂相对位移即扩孔径向进尺量。上述的径向驱动伸缩臂非成型切削掏挖钻具，所述安装座包括母联接座、座体、公联接座，母联接座、公联接座分别安装在座体上下端面中心位置，座体内设有轴向开斗孔，外侧面布置有切削单元安装孔。上述的径向驱动伸缩臂非成型切削掏挖钻具，所述接渣桶的所述母联接座与所述安装座的所述公联接座连接，所述接渣桶的所述开斗机构上端位于所述安装座所述轴向开斗孔内。上述的径向驱动伸缩臂非成型切削掏挖钻具，所述切削单元采用单级切削单元或者两级切削单元或者三级切削单元，以匹配不同孔径大小和扩孔要求。上述的径向驱动伸缩臂非成型切削掏挖钻具，所述两级切削单元、所述三级切削单元的伸缩臂分为两级，分别是一级伸缩臂和二级伸缩臂，一级伸缩臂、二级伸缩臂外侧面安装有限位块，防止伸出时一级伸缩臂11与二级伸缩臂12分离，二级伸缩臂的前端外侧面设置有凸缘。上述的径向驱动伸缩臂非成型切削掏挖钻具，所述作动器采用单级双作用作动器或者两级双作用作动器或者三级双作用作动器，其驱动方式可以是液压或者电或者是机械。上述的径向驱动伸缩臂非成型切削掏挖钻具，所述位移传感器采用磁致伸缩位移传感器或者拉线位移传感器或者超声波位移传感器。上述的径向驱动伸缩臂非成型切削掏挖钻具，所述接渣桶外表面均匀布置若干组所述耐磨条，所述接渣桶内和所述安装座内设有通水孔，具有减小提升力，稳定孔壁作用。上述的径向驱动伸缩臂非成型切削掏挖钻具，所述开斗机构安装有挂钩，所述底门布置有挂耳，推动所述开斗机构可以开启所述底门，实现卸土功能。本技术的有益效果是：1.本技术掏挖扩孔钻具解决了伞状翼型成型结构扩孔钻具，展翼成型扩孔时，所面临的一次切割面积大，阻力大，翼型结构单薄而易损坏的结构矛盾，通过设置箱型切削单元总成，加强切割臂的抗扭强度，采用非成型切割，在扩孔时,逐层扩大桩孔直径，分步切割成型扩大孔，大大降低了扩孔过程中钻具的受力及所需的动力，且结构简单、受力合理，提高机具的可靠性。2.本技术掏挖扩孔钻具采用径向布置的多级伸缩切削单元，切削单元强度高，一次切割面小、阻力小，切削能力好，展开臂长，可切割更大扩径比的孔。3.本技术掏挖扩孔钻具采用径向布置的多级伸缩切削单元，其扩展方向与成孔方向一致，不需要轴向的多余动作和机构，钻具的轴向尺寸大为减少，结构简化，重量轻。4.本技术掏挖扩孔钻具，切削单元内设置有位移传感器，可随时检测掏挖扩孔尺寸。5.本技术掏挖扩孔钻具采用非成型切割，一次切割面小、阻力小，切削能力好，可以掏挖更复杂的孔型。6.本技术掏挖扩孔钻具，采用非成型切割，一次切割面小，箱型切削单元强度高，在遇到地下漂石时，更可先掏挖漂石上下侧土层，然后用切削单元做为撬杆，将漂石撬下，从而有更好的地质适应性。7.本技术掏挖扩孔钻具，配置有接渣斗，扩孔同时收集土，防止大量掏挖出渣土落入孔底，不需要更换钻头取渣，提高施工效率。8.本技术掏挖扩孔钻具，接渣斗外圆面布置有耐磨条，接渣斗和安装座内布置有通水孔，可以稳定孔壁，减小所需提升力。9.本技术掏挖扩孔钻具，安装座可以多件上下叠加连接，可根据钻具扭矩匹配选择安装多组切削单元，同时切割更长孔壁，以充分发挥钻机功率，取得更佳的施工效率。10.本技术掏挖扩孔钻具，安装座外侧面轴向布置有切削单元安装孔，可根据钻具扭矩匹配选择安装多组切削单元，通过控制油缸伸缩量，使切削刃具外侧包络线与所需掏挖孔仿形切削，以充分发挥钻机功率，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种径向驱动伸缩臂非成型切削掏挖钻具，包括切削单元(7)、安装座(1)、接渣桶(22)，其特征在于：切削单元(7)包括固定臂(8)、伸缩臂(9)、前端支撑滑块(13)、尾端支撑滑块(14)、切削刃具(16)、作动器(17)、位移传感器(21)，固定臂(8)安装在安装座(1)径向孔内，作动器(17)的移动件和固定件分别与伸缩臂(9)和固定臂(8)连接，固定臂(8)前端内侧面安装前端支撑滑块(13)，伸缩臂(9)尾端外侧面安装尾端支撑滑块(14)，伸缩臂(9)的前侧端面安装有切削刃具(16)，前端支撑滑块(13)与伸缩臂(9)外侧面间隙配合，尾端支撑滑块(14)与固定臂(8)内侧面间隙配合；作动器(17)伸出时，径向推动伸缩臂(9)及其前端切削刃具(16)切入孔壁，作动器(17)缩回时，径向拉回伸缩臂(9)及其前端切削刃具(16)，切削单元(7)内安装位移传感器(21)，测量伸缩臂(9)与固定臂(8)相对位移即扩孔径向进尺量。/n
【技术特征摘要】
1.一种径向驱动伸缩臂非成型切削掏挖钻具，包括切削单元(7)、安装座(1)、接渣桶(22)，其特征在于：切削单元(7)包括固定臂(8)、伸缩臂(9)、前端支撑滑块(13)、尾端支撑滑块(14)、切削刃具(16)、作动器(17)、位移传感器(21)，固定臂(8)安装在安装座(1)径向孔内，作动器(17)的移动件和固定件分别与伸缩臂(9)和固定臂(8)连接，固定臂(8)前端内侧面安装前端支撑滑块(13)，伸缩臂(9)尾端外侧面安装尾端支撑滑块(14)，伸缩臂(9)的前侧端面安装有切削刃具(16)，前端支撑滑块(13)与伸缩臂(9)外侧面间隙配合，尾端支撑滑块(14)与固定臂(8)内侧面间隙配合；作动器(17)伸出时，径向推动伸缩臂(9)及其前端切削刃具(16)切入孔壁，作动器(17)缩回时，径向拉回伸缩臂(9)及其前端切削刃具(16)，切削单元(7)内安装位移传感器(21)，测量伸缩臂(9)与固定臂(8)相对位移即扩孔径向进尺量。
2.根据权利要求1所述的径向驱动伸缩臂非成型切削掏挖钻具，其特征在于，所述安装座(1)包括母联接座(2)、座体(3)、公联接座(6)，母联接座(2)、公联接座(6)分别安装在座体(3)上下端面中心位置，座体(3)内设有轴向开斗孔(5)，外侧面布置有切削单元(7)安装孔。
3.根据权利要求2所述的径向驱动伸缩臂非成型切削掏挖钻具，其特征在于，所述接渣桶(22)包括母联接座(2)、桶体(23)、耐磨条(24)、底门(26)和开斗机构(25)，母联接座(2)安装在桶体(23)上端面中心位置。
4.根据权利要求3所述的径向驱动伸缩臂非成型切削掏挖钻具，其特征在于，所述接渣桶(...
【专利技术属性】
技术研发人员：闻志君，
申请(专利权)人：闻志君，
类型：新型
国别省市：北京;11
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