一种可变形的旋转钻头.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号CN106337657B(45)授权公告日2018.05.18(21)申请号201611044591.8E21B10/60(2006.01)(22)申请日2016.11.24审查员李丛颖(65)同一申请的已公布的文献号申请公布号CN106337657A(43)申请公布日2017.01.18(73)专利权人合肥工业大学地址230009安徽省合肥市包河区屯溪路193号专利权人合肥工业大学建筑设计研究院(72)发明人董满生郝艳海高玉华汪忠明(74)专利代理机构安徽省合肥新安专利代理有限责任公司34101代理人何梅生(51)Int.Cl.E21B10/62(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图5页(54)发明名称一种可变形的旋转钻头(57)摘要本发明公开了一种可变形的旋转钻头，其特征是：旋转钻头包括钻头本体、钻轴和支撑架；钻头本体是由分体设置的多片扇形片合抱形成的锥形体，在扇形片侧边形成有切削口；支撑架设置为伞骨架的结构形式，各扇形片设置在伞骨架上，利用伞骨架的张合调整扇形片的抱合程度，实现钻头本体直径的调整；钻轴为传动轴，以钻轴为伞骨架的中心杆，利用钻轴驱动钻头旋转。本发明通过改变扇形片开启的角度改变钻头直径的大小，适应不同的孔径，能实现钻头的回收，能同时发挥钻头和扩孔钻的作用，可采用湿钻法，其结构简单，易于实施。CN106337657BCN106337657B权利要求书1/1页1.一种可变形的旋转钻头，其特征是：所述旋转钻头包括钻头本体、钻轴(5)和支撑架；所述钻头本体是由分体设置的多片扇形片(2)合抱形成的锥形体，在所述扇形片(2)侧边形成有切削口；所述支撑架设置为伞骨架的结构形式，各扇形片(2)设置在伞骨架上，利用伞骨架的张合调整扇形片(2)的抱合程度，实现钻头本体直径的调整；所述钻轴(5)为传动轴，以钻轴(5)为伞骨架的中心杆，利用钻轴(5)驱动钻头旋转；所述切削口是在扇形片(2)的侧边设置刀片槽(4)，在所述刀片槽(4)中安装可更换的刀片(1)；针对扇形片(2)的两侧边，其仰着钻头本体旋转方向的一侧为仰面侧，另一侧为背面侧，刀片(1)安装在仰面侧，各扇形片(2)自背侧侧朝向仰面侧的外轮廓线为渐开线，使得安装在仰面侧的刀片(1)在径向上凸出于另一扇形片的背面侧；所述由多片扇形片(2)合抱形成的锥形体，在相邻的扇形片(2)之间保持有间隙，作为排屑空隙；在锥头部的各扇形片(2)制成弧形刀尖(3)，以各扇形片(2)的弧形刀尖(3)共同形成有顶端排屑孔；在所述中心杆上，沿轴向间隔设置各弹簧碰珠(14)，在所述底部套圈(11b)的对应位置上设置弧形凹槽，由所述弹簧碰珠(14)与弧形凹槽构成限位结构；各弹簧碰珠(14)的位置与伞骨架的张合程度一一对应；所述钻轴(5)为空心轴，在所述钻轴(5)的前端的钻轴端口(12)中，螺纹连接有喷头(13)，在喷头(13)的前端面及侧部分别设置有喷孔(15)，所述喷孔(15)通过钻轴(5)的中空腔与外接水源相连通，实现喷水。2.根据权利要求1所述的可变形的旋转钻头，其特征是：所述伞骨架是在中心杆的顶端固定设置顶部固定圈(11a)，在中心杆的杆体滑套顶部设置底部套圈(11b)，在所述顶部固定圈(11a)和底部套圈(11b)之间设置连杆机构(10)；所述钻头本体中的扇形片(2)安装在所述连杆机构(10)上，通过调整底部套圈(11b)在中心杆上的轴向位置来改变钻头本体的锥形体的锥度，从而改变钻头本体的直径。3.根据权利要求2所述的可变形的旋转钻头，其特征是：在所述杆体滑套(9)上沿轴向固定设置有齿条(6)，并有齿轮(7)与齿条(6)相啮合；设置用于驱动齿轮(7)进行转动的电机(8)，利用电机(8)驱动齿轮(7)转动并通过齿条(6)带动杆体滑套(9)以及底部套圈(11b)在中心杆上的轴向移动。2CN106337657B说明书1/3页一种可变形的旋转钻头技术领域[0001]本发明涉及钻头，更具体地说是一种应用在地下工程中钻进钻头。背景技术[0002]钻头是安装在钻杆前段的钻机设备组件。在非开挖技术中，一些地下管线铺设、钻孔注浆与基础加固等地下工程，钻孔成形后的钻杆是作为支护结构埋留在地下，而钻头在成孔后需要退回进行回收。现有技术中的钻机设备，其钻头直径固定不变，往往与钻杆直径相等，甚至略大于钻杆直径，在不收钻杆的情况下钻头无法回收，而钻头是钻机中比较贵重的组件，这显然造成浪费。发明内容[0003]本发明是为避免上述现有技术所存在的不足，提供一种可变形的旋转钻头，通过改变钻头自身外径的大小，使得钻头在缩小外径之后能够经钻杆的中空腔退回，实现钻头的回收。[0004]本发明为解决技术问题采用如下技术方案：[0005]本发明可变形的旋转钻头的结