有助于提升掘进效率的钻头制造技术

本发明专利技术公开了一种有助于提升掘进效率的钻头，包括钻筒，所述钻筒的上端固设有上部端板，下端设有切削具，所述钻筒内部可上下滑动地安装有支撑板，所述支撑板上转动安装有若干数量的钻杆，各个所述钻杆均沿钻筒的高度方向布置，所述上部端板上套装有主轴，该主轴与所述钻杆之间设有传动箱，所述上部端板具有下端敞口的盲孔螺纹，主轴上设有与盲孔螺纹相匹配的外螺纹段。本发明专利技术的有益效果是：在面对硬质岩层时，可通过钻筒内部的小钻杆在岩层表面钻出若干小孔，以增加钻头前端切削具的摩擦附着力，使得硬质岩层更容易被捣碎，达到提升掘进效率的目的。效率的目的。效率的目的。

【技术实现步骤摘要】
有助于提升掘进效率的钻头


[0001]本专利技术属于地质钻孔
，具体涉及一种有助于提升掘进效率的钻头。

技术介绍

[0002]钻机是一种成孔作业的施工机械，大范围的应用在桥隧施工以及地基打桩等施工场景中，其工作原理是靠动力头驱动钻杆，实现前端钻头的回转运动，以达到切削、粉碎岩土的作用，然后岩土提升至孔外卸土，经周期性循环作业即可完成钻孔。
[0003]在钻头掘进工作过程中，主要是通过其前端的切削具(截齿或牙轮)进行地质搅碎，从而实现钻孔的掘进开挖。由于地质环境的不同，在遇到硬度和完整度均较大的岩石时，切削具只会不停地与岩石表面产生滑动摩擦(即打滑)，并不能够形成明显的掘进，从而导致钻孔效率得不到保证。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供一种有助于提升掘进效率的钻头，在面对硬质岩层时，可通过钻筒内部的小钻杆在岩层表面钻出若干小孔，以增加钻头前端切削具的摩擦附着力，使得硬质岩层更容易被捣碎，达到提升掘进效率的目的。
[0005]为实现上述目的，本专利技术技术方案如下：
[0006]一种有助于提升掘进效率的钻头，其关键在于：包括钻筒，所述钻筒的上端固设有上部端板，下端设有切削具，所述钻筒内部可上下滑动地安装有支撑板，所述支撑板上转动安装有若干数量的钻杆，各个所述钻杆均沿钻筒的高度方向布置，所述上部端板上套装有主轴，该主轴与所述钻杆之间设有传动箱，所述上部端板具有下端敞口的盲孔螺纹，主轴上设有与盲孔螺纹相匹配的外螺纹段；
[0007]所述主轴朝某一旋向转动时，能够带动所述上部端板同步转动；
[0008]所述主轴朝另一旋向转动时，外螺纹段能够从所述盲孔螺纹向下脱出，并通过传动箱带动所述钻杆转动。
[0009]优选的，所述上部端板与主轴之间设有锁止器，用于使主轴和上部端板保持固定连接。
[0010]优选的，所述主轴上固设有圆盘，所述外螺纹段成型在圆盘的周向。
[0011]优选的，所述上部端板上设有过孔，所述锁止器包括滑动安装在过孔内的销轴，以及驱动所述销轴上下滑动的驱动结构，所述圆盘的上侧设有与过孔正对的锁止槽。
[0012]优选的，所述传动箱内置有主动齿轮和与所述钻杆数量相同的从动齿轮，从动齿轮一一对应的固定装配在各个所述钻杆的上端，所述从动齿轮直接或间接与主动齿轮啮合，所述主轴具有向下延伸的凸出段，所述凸出段与主动齿轮固定连接。
[0013]优选的，所述主动齿轮转动安装在支撑板的中心位置，各个所述从动齿轮在主动齿轮的周向呈十字型分布。
[0014]优选的，所述钻筒下部固定安装有定位板，定位板上设有与钻杆轴线重合的避让
孔。
[0015]优选的，所述钻筒的内侧侧壁上对称布置导向槽，导向槽沿钻筒的高度方向延伸，所述支撑板上设有与导向槽滑动连接的导向块。
[0016]优选的，所述上部端板上设有中心通孔，所述主轴转动套装在中心通孔上。
[0017]优选的，所述盲孔螺纹具有0.5圈螺纹，所述外螺纹段具有1圈螺纹。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0019]采用本专利技术提供的有助于提升掘进效率的钻头，在正常掘进过程中，主轴正转并带动钻筒同步旋转，下端的切削具进行钻孔开挖。当切削具遇到硬质岩层无法继续掘进时，主轴反转，在外螺纹段与盲孔螺纹的配合下，主轴向下移动并推动支撑板、钻杆和传动箱整体下移，当外螺纹段与盲孔螺纹分离后，主轴与外部钻筒动力中断，主轴通过传动箱驱动各个钻杆转动，各个钻杆在岩层表面钻出一些小孔。当岩层表面具有若干小孔后，钻筒下端的切削具则能够轻易的将岩层捣碎，从而提升钻头的掘进效率。
附图说明
[0020]图1为钻头正常掘进状态下的剖视图；
[0021]图2为钻头的各个钻杆5在岩层表面钻小孔时的剖视图；
[0022]图3为展现支撑板4、钻杆5、传动箱7以及主轴6连接关系的分解结构示意图；
[0023]图4为上部端板2的剖视图。
具体实施方式
[0024]以下结合实施例和附图对本专利技术作进一步说明。
[0025]如图1所示，一种钻头，其结构包括钻筒1，钻筒1内部为空心结构，其上端固定装配有上部端板2，下端设有切削具3，切削具3可以是压轮也可以是截齿，结合附图4可以看出，上部端板2具有中心通孔2c，中心通孔2c内套装有主轴6，主轴6下端伸入钻筒1内部，外端用于与钻机的动力装置连接。
[0026]钻筒1内部可上下滑动地安装有支撑板4，支撑板4上转动安装有若干根钻杆5，各个钻杆5均沿钻筒1的高度方向布置，支撑板4上侧设置有传动箱7，传动箱7衔接在主轴6与各个钻杆5钻机，用于将主轴6的转动传递给各个钻杆5。
[0027]再如图2和4所示，上部端板2下侧圆形槽2d，圆形槽2d的直径大于中心通孔2c的直径，圆形槽2d的侧壁上成型有盲孔螺纹2a，主轴6上设有与盲孔螺纹2a相匹配的外螺纹段6a，盲孔螺纹2a的下端敞口。
[0028]基于钻头的上述结构，其工作原理如下：
[0029]在正常掘进过程中，钻机带动主轴6正转，外螺纹段6a已经拧到盲孔螺纹2a的最上端，两者之间无法形成相对转动，从而带动上部端板2和钻筒1同步正向转动，下端的切削具3完成钻孔掘进。在正常掘进过程中，因支撑板4与钻筒1之间不具备相对转动，所以内部的支撑板4、钻杆5等部件为相对静止状态，会随着钻筒1整体同步旋转。
[0030]当切削具3遇到硬质岩层因打滑而不能继续向下掘进时，钻机带动主轴6反转，此时钻筒1因受地质孔壁和孔底的约束而保持静止，外螺纹段6a反向转动并从盲孔螺纹2a下端脱出，此时主轴6与钻筒1之间实现完全动力中断，主轴6转动则会通过传动箱7带动各个
钻杆5转动，然后再在钻机整体向下驱动作用下，主轴6、传动箱7、支撑板4和钻杆5整体下移，当钻杆5下端超过切削具3下端时，各个钻杆5便可以在硬质岩层表面钻出若干小孔。小孔钻削完毕后，主轴6再次正转，在钻机整体向上提动的作用下，外螺纹段6a会重新拧入盲孔螺纹2a内，然后主轴6再次带动上部端板2和钻筒1同步正向转动，下端的切削具3作用在各个小孔上，能够轻易的将硬质岩层捣碎。
[0031]再如图3所示，为方便加工和装配，主轴6上一体成型有圆盘6b，外螺纹段6a成型在圆盘6b的周向。
[0032]在本实施例中，请参图3所示，传动箱7内置有主动齿轮7a和与钻杆5数量相同的从动齿轮7b，从动齿轮7b一一对应的固定装配在各个钻杆5的上端，从动齿轮7b直接或间接与主动齿轮7a啮合，主轴6的凸出段6c固定连接在主动齿轮7a上。基于此，当主轴6与钻筒1动力分离后，主轴6的反转即可驱动各个钻杆5转动。为了保证钻杆5钻削小孔的施工效率，主动齿轮7a与从动齿轮7b之间为增速传递关系，即主动齿轮7a的直径大于从动齿轮7b的直径。
[0033]进一步的，支撑板4为圆形结构，主动齿轮7a转动安装在支撑板4的中心位置，各个从动齿轮7b在主动齿轮7a的周向呈十字型分布，并且各个从动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有助于提升掘进效率的钻头，其特征在于：包括钻筒(1)，所述钻筒(1)的上端固设有上部端板(2)，下端设有切削具(3)，所述钻筒(1)内部可上下滑动地安装有支撑板(4)，所述支撑板(4)上转动安装有若干数量的钻杆(5)，各个所述钻杆(5)均沿钻筒(1)的高度方向布置，所述上部端板(2)上套装有主轴(6)，该主轴(6)与所述钻杆(5)之间设有传动箱(7)，所述上部端板(2)具有下端敞口的盲孔螺纹(2a)，主轴(6)上设有与盲孔螺纹(2a)相匹配的外螺纹段(6a)；所述主轴(6)朝某一旋向转动时，能够带动所述上部端板(2)同步转动；所述主轴(6)朝另一旋向转动时，外螺纹段(6a)能够从所述盲孔螺纹(2a)向下脱出，并通过传动箱(7)带动所述钻杆(5)转动。2.根据权利要求1所述的有助于提升掘进效率的钻头，其特征在于：所述上部端板(2)与主轴(6)之间设有锁止器(8)，用于使主轴(6)和上部端板(2)保持固定连接。3.根据权利要求2所述的有助于提升掘进效率的钻头，其特征在于：所述主轴(6)上固设有圆盘(6b)，所述外螺纹段(6a)成型在圆盘(6b)的周向。4.根据权利要求3所述的有助于提升掘进效率的钻头，其特征在于：所述上部端板(2)上设有过孔(2b)，所述锁止器(8)包括滑动安装在过孔(2b)内的销轴(8a)，以及驱动所述销轴(8a)上下滑动的驱动结构(8b)，所述圆盘(6b)的上侧设有与过孔(2b)正...

【专利技术属性】
技术研发人员：张太明，
申请(专利权)人：张太明，
类型：发明
国别省市：