一種用于鉆鑿可變孔徑樁孔的鉆頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工程鉆機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于鉆鑿可變孔徑粧孔的鉆頭。
【背景技術(shù)】
[0002]大孔徑礦井在鉆鑿時(shí)，一般是利用鉆頭鉆鑿出小孔，在鉆進(jìn)一定深度后改用較大直徑的鉆頭鉆進(jìn)，這就要求鉆頭的外徑可變，在鉆鑿時(shí)先先縮小直徑，以穿過鋼粧外徑較小的過渡段，當(dāng)鉆頭進(jìn)入到下部外徑較大的直線段時(shí)，鉆頭張開，直徑變大，然后再鉆進(jìn)。
[0003]以海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)單粧基礎(chǔ)孔鉆進(jìn)為例，國外同類變徑鉆頭普遍采用油缸驅(qū)動(dòng)的單擺臂結(jié)構(gòu)，擺臂的末端布置刀具作為擴(kuò)孔鉆頭，通常一個(gè)鉆頭均布多個(gè)擺臂機(jī)構(gòu)，當(dāng)所有擺臂機(jī)構(gòu)同步擺動(dòng)時(shí)即可實(shí)現(xiàn)鉆頭的變徑，但這種可變徑鉆頭的擴(kuò)孔鉆頭部分在張開過程中不能保持與鉆頭軸心線的平移，從而不能做到同一個(gè)鉆頭鉆鑿其可張開范圍內(nèi)的所有孔徑的需要，理論上一個(gè)變徑鉆頭只能滿足一種變徑孔的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種用于鉆鑿可變孔徑粧孔的鉆頭，能夠?qū)崿F(xiàn)變徑鉆頭變幅范圍內(nèi)任意直徑變徑鉆孔的需要，適用于上部小孔徑、下部大孔徑的工程粧孔。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種用于鉆鑿可變孔徑粧孔的鉆頭，包括鉆頭本體，所述鉆頭本體的上端外表面固定設(shè)置有多副耳板，每副耳板上均設(shè)置有下連桿，下連桿的一端與耳板鉸接，另一端與擴(kuò)孔鉆頭鉸接，擴(kuò)孔鉆頭的下端面上設(shè)置有擴(kuò)孔滾刀;所述鉆頭本體上還設(shè)置有液壓缸，液壓缸的活塞桿與下連桿的中部鉸接，液壓缸的缸筒與鉆頭本體的下端外表面鉸接;鉆頭本體的下表面固定設(shè)置有滾刀座，滾刀座的下端面上設(shè)置有平底滾刀。
[0006]所述耳板上還設(shè)置有上連桿，上連桿的一端與耳板鉸接，另一端與擴(kuò)孔鉆頭連接，上連桿的長度與下連桿的長度相等，且上連桿與下連桿平行設(shè)置，所述上連桿、下連桿、擴(kuò)孔鉆頭及鉆頭本體組成平行四連桿結(jié)構(gòu)。
[0007]所述耳板有四副，沿鉆頭本體周向均勻設(shè)置。
[0008]所述鉆頭本體為中空結(jié)構(gòu)，中空結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置有排渣管，所述排渣管的底端連接吸渣管，吸渣管設(shè)置在滾刀座內(nèi)。
[0009]所述吸渣管上端直徑與排渣管的內(nèi)徑相等，吸渣管下端截面為長腰形結(jié)構(gòu)，所述長腰形為兩相對(duì)側(cè)邊以外凸圓弧連接，另兩邊為直線的方形。
[0010]所述吸渣管采用偏心布置。
[0011]所述排渣管的上端外側(cè)設(shè)置有進(jìn)氣管，進(jìn)氣管與排渣管相連通。
[0012]所述排渣管與進(jìn)氣管平行設(shè)置，且排渣管的外表面與進(jìn)氣管的外表面相接觸，進(jìn)氣管和排渣管相接觸的面上均設(shè)置有進(jìn)氣口。
[0013]所述排渣管內(nèi)設(shè)置有壓縮空氣混合器，排渣管外套設(shè)有密封圈。
[0014]本發(fā)明通過調(diào)整液壓缸的伸縮來帶動(dòng)下連桿、上連桿和擴(kuò)孔鉆頭動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)變徑鉆頭變幅范圍內(nèi)任意直徑變徑鉆孔的需要;平底滾刀用于鉆鑿鉆頭前方的巖石或土層，擴(kuò)孔滾刀用于鉆鑿鉆頭周圍的巖石或土層，鉆鑿出的巖石和泥漿混合物在壓縮空氣的作用下從吸渣管和排渣管排出鉆頭，吸渣管和排渣管的設(shè)計(jì)很好的解決了現(xiàn)有的擴(kuò)徑鉆頭無法排出巖渣的問題，使得本發(fā)明的排巖渣效率更高，可用于任何上部小孔徑，下部大孔徑的工程粧孔的鉆鑿。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的剖視圖；
圖2為本發(fā)明的滾刀布置圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1及圖2所示，本發(fā)明包括鉆頭本體I，鉆頭本體I的上端外表面固定設(shè)置有若干副耳板2，若干副耳板2沿鉆頭本體I的周向均勻設(shè)置，每副耳板2上均連接有上連桿3和下連桿6，上連桿3和下連桿6的一端均與耳板2鉸接，另一端均與擴(kuò)孔鉆頭4鉸接，上連桿3的長度與下連桿6的長度相等，且上連桿3與下連桿6平行設(shè)置，保證擴(kuò)孔鉆頭4的中心軸線始終與鉆頭本體I的中心軸線平行，上連桿3、耳板2、下連桿6和擴(kuò)孔鉆頭4組成平行四連桿結(jié)構(gòu)，在本實(shí)施例中，采用四組平行四連桿機(jī)構(gòu)，四組平行四連桿結(jié)構(gòu)沿鉆頭本體I的周向均勻設(shè)置;鉆頭本體I上還設(shè)置有多組液壓缸5，多組液壓缸5沿鉆頭本體I的周向均勻設(shè)置，每組液壓缸5的缸筒均與鉆頭本體I的下端外表面鉸接，液壓缸5的活塞桿與下連桿6的中部鉸接，平行四連桿結(jié)構(gòu)在液壓缸5的作用下移動(dòng)，從而帶動(dòng)擴(kuò)孔鉆頭4張開，實(shí)現(xiàn)鉆頭的變徑，擴(kuò)孔鉆頭4的下端面上設(shè)置有擴(kuò)孔滾刀7，擴(kuò)孔滾刀7利用滾動(dòng)做功，從而對(duì)巖石或土層進(jìn)行鉆鑿。擴(kuò)孔鉆頭4及擴(kuò)孔滾刀7的結(jié)構(gòu)均為現(xiàn)有技術(shù)，不再贅述。
[0017]鉆頭本體I的下表面固定設(shè)置有滾刀座8，滾刀座8的下端面上設(shè)置有平底滾刀9，平底滾刀9用于鉆鑿鉆頭前方的巖石或土層，擴(kuò)孔滾刀7用于鉆鑿鉆頭周圍的巖石或土層。
[0018]鉆頭本體I為中空結(jié)構(gòu)，中空結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置有排渣管11，排渣管11的上端外側(cè)設(shè)置有進(jìn)氣管12，進(jìn)氣管12與排渣管11相連通，在本實(shí)施例中，排渣管11與進(jìn)氣管12平行設(shè)置，排渣管11的外表面與進(jìn)氣管12的外表面相接觸，進(jìn)氣管12和排渣管11相接觸的面上均設(shè)置有進(jìn)氣口，進(jìn)氣管12用于為鉆頭提供壓縮空氣，從而將鉆頭鉆鑿出的巖渣吸出，排渣管11的底端連接吸渣管10，吸渣管10設(shè)置在滾刀座8內(nèi)，吸渣管10上端直徑與排渣管11的內(nèi)徑相等，吸渣管10的下端為長腰形結(jié)構(gòu)，長腰形即為兩相對(duì)側(cè)邊以外凸圓弧連接的方形。
[0019]吸渣管10下端截面為長腰形結(jié)構(gòu)，長腰形結(jié)構(gòu)為兩相對(duì)側(cè)邊以外凸圓弧連接，另兩邊為直線的方形，吸渣管10采用偏心布置，巖渣在壓縮空氣的作用下，經(jīng)吸渣管10和排渣管11排出鉆頭。在本實(shí)施例中，排渣管11內(nèi)設(shè)置有壓縮空氣混合器14，排渣管11外套設(shè)有密封圈13，壓縮空氣混合器14為氣舉反循環(huán)洗井方式的特定結(jié)構(gòu)，為現(xiàn)有裝置，不再贅述。
[0020]本發(fā)明在工作之前，首先向粧孔內(nèi)注入水或泥漿，使鉆頭工作在水中或泥漿中，無需另外為鉆頭設(shè)置注水管;在工作時(shí)，平底滾刀9對(duì)粧孔進(jìn)行前向鉆鑿，液壓缸5的活塞桿伸縮，帶動(dòng)上連桿3和下連桿6移動(dòng)，從而帶動(dòng)擴(kuò)孔鉆頭4向外伸展，從而實(shí)現(xiàn)鉆頭的變徑，擴(kuò)孔滾刀7用于對(duì)粧孔進(jìn)行擴(kuò)徑;鉆鑿出的巖石和泥漿混合物在壓縮空氣的作用下從吸渣管10和排渣管11排出鉆頭，偏心布置的排渣管10的排巖渣效率更高。
[0021]本發(fā)明通過調(diào)整液壓缸5的伸縮來帶動(dòng)下連桿6、上連桿3和擴(kuò)孔鉆頭4動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)變徑鉆頭變幅范圍內(nèi)任意直徑鉆孔的需要，同時(shí)排巖渣效率高，可用于任何上部小孔徑，下部大孔徑的工程粧孔的鉆鑿。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于鉆鑿可變孔徑粧孔的鉆頭，其特征在于:包括鉆頭本體，所述鉆頭本體的上端外表面固定設(shè)置有多副耳板，每副耳板上均設(shè)置有下連桿，下連桿的一端與耳板鉸接，另一端與擴(kuò)孔鉆頭鉸接，擴(kuò)孔鉆頭的下端面上設(shè)置有擴(kuò)孔滾刀;所述鉆頭本體上還設(shè)置有液壓缸，液壓缸的活塞桿與下連桿的中部鉸接，液壓缸的缸筒與鉆頭本體的下端外表面鉸接；鉆頭本體的下表面固定設(shè)置有滾刀座，滾刀座的下端面上設(shè)置有平底滾刀。2.如權(quán)利要求1所述的一種用于鉆鑿可變孔徑粧孔的鉆頭，其特征在于:所述耳板上還設(shè)置有上連桿，上連桿的一端與耳板鉸接，另一端與擴(kuò)孔鉆頭連接，上連桿的長度與下連桿的長度相等，且上連桿與下連桿平行設(shè)置，所述上連桿、下連桿、擴(kuò)孔鉆頭及耳板組成平行四連桿結(jié)構(gòu)。3.如權(quán)利要求1或2所述的一種用于鉆鑿可變孔徑粧孔的鉆頭，其特征在于:所述耳板有四副，沿鉆頭本體周向均勻設(shè)置。4.如權(quán)利要求1或2所述的一種用于鉆鑿可變孔徑粧孔的鉆頭，其特征在于:所述鉆頭本體為中空結(jié)構(gòu)，中空結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置有排渣管，所述排渣管的底端連接吸渣管，吸渣管設(shè)置在滾刀座內(nèi)。5.如權(quán)利要求4所述的一種用于鉆鑿可變孔徑粧孔的鉆頭，其特征在于:所述吸渣管上端直徑與排渣管的內(nèi)徑相等，吸渣管下端截面為長腰形結(jié)構(gòu)，所述長腰形為兩相對(duì)側(cè)邊以外凸圓弧連接，另兩邊為直線的方形。6.如權(quán)利要求5所述的一種用于鉆鑿可變孔徑粧孔的鉆頭，其特征在于:所述吸渣管采用偏心布置。7.如權(quán)利要求4所述的一種用于鉆鑿可變孔徑粧孔的鉆頭，其特征在于:所述排渣管的上端外側(cè)設(shè)置有進(jìn)氣管，進(jìn)氣管與排渣管相連通。8.如權(quán)利要求7所述的一種用于鉆鑿可變孔徑粧孔的鉆頭，其特征在于:所述排渣管與進(jìn)氣管平行設(shè)置，且排渣管的外表面與進(jìn)氣管的外表面相接觸，進(jìn)氣管和排渣管相接觸的面上均設(shè)置有進(jìn)氣口。9.如權(quán)利要求4所述的一種用于鉆鑿可變孔徑粧孔的鉆頭，其特征在于:所述排渣管內(nèi)設(shè)置有壓縮空氣混合器，排渣管外套設(shè)有密封圈。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于鉆鑿可變孔徑樁孔的鉆頭，包括鉆頭本體，所述鉆頭本體的上端外表面固定設(shè)置有多個(gè)耳板，每個(gè)耳板上均設(shè)置有下連桿，下連桿的一端與耳板鉸接，另一端與擴(kuò)孔鉆頭鉸接，擴(kuò)孔鉆頭的下端面上設(shè)置有擴(kuò)孔滾刀；鉆頭本體上還設(shè)置有液壓缸，液壓缸的活塞桿與下連桿的中部鉸接，液壓缸的缸筒與鉆頭本體的下端外表面鉸接；鉆頭本體的下表面固定設(shè)置有滾刀座，滾刀座的下端面上設(shè)置有平底滾刀。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)變徑鉆頭變幅范圍內(nèi)任意直徑變徑鉆孔的需要，適用于上部小孔徑、下部大孔徑的工程樁孔。
【IPC分類】E21B10/32, E21B10/61
【公開號(hào)】CN105625947
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610170629
【發(fā)明人】廖衛(wèi)勇, 仝洪昌, 李澤, 楊建民, 張樂平, 王海波, 孫鵬翔, 王徽華, 李源
【申請(qǐng)人】平煤建工集團(tuán)特殊鑿井工程有限公司, 江蘇龍?jiān)凑袢A海洋工程有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2016年3月24日