專利名稱：一種土層孔外提壓式擴(kuò)孔鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及巖土工程行業(yè)鉆探工具技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種 土層孔外提壓式擴(kuò)孔鉆頭。
技術(shù)背景
在巖土工程行業(yè)中，如建筑物承臺下地基加固等，經(jīng)常遇到需要 在上部小孔徑鉆孔中向下鉆進(jìn)出大孔徑鉆孔的鉆孔工程，正常的鉆頭 無法成孔，需要擴(kuò)孔鉆頭才能完成任務(wù)。
目前已有擴(kuò)孔鉆頭的特點是鉆頭的擴(kuò)孔裝置在孔內(nèi)，鉆頭的擴(kuò)孔 功能在孔內(nèi)實現(xiàn)。
由于鉆頭的擴(kuò)孔裝置和功能在孔內(nèi)實現(xiàn)，故目前已有擴(kuò)孔鉆頭的 缺陷是1、鉆頭擴(kuò)張機(jī)構(gòu)復(fù)雜，制作工序多，對構(gòu)件精度要求高；2、 鉆頭制作和使用的成本較高，經(jīng)濟(jì)效益差；3、鉆頭在擴(kuò)張收縮過程 中容易出現(xiàn)故障，故障率較高。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型要提供一種土層孔外提壓式擴(kuò)孔鉆頭，以克服現(xiàn)有技 術(shù)存在的鉆頭機(jī)構(gòu)復(fù)雜、成本高和故障率高等問題。
為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實用新型的技術(shù)方案是 一種土 層孔外提壓式擴(kuò)孔鉆頭，包括鉆機(jī)動力頭4、鉆桿11和鉆頭體，鉆桿 11固定于鉆桿動力頭4中，其特殊之處在于.還包括拉桿1，拉桿1 可活動地貫穿鉆機(jī)動力頭4、鉆桿11和鉆頭體中，拉桿1上部設(shè)置有
旋轉(zhuǎn)支架，該旋轉(zhuǎn)支架包括壓力軸承3和設(shè)置在壓力軸承3上的拉桿 夾持件2，拉桿1穿設(shè)并固定于拉桿夾持件2中，置于壓力軸承3的 中心位置；所述鉆頭體包括鉆頭本體6和平面四連桿機(jī)構(gòu)8，拉桿1的下部設(shè)置于鉆頭本體6內(nèi)，其下端連接有滑片7，滑片7內(nèi)設(shè)置有 擴(kuò)壓槽5，鉆頭本體6下部環(huán)口處相對設(shè)置有一對擴(kuò)張槽口 9，在擴(kuò) 張槽口 9控制的平面上設(shè)置有平面四連桿機(jī)構(gòu)8，平面四連桿機(jī)構(gòu)8 由一對擴(kuò)張翼片和一對擴(kuò)孔翼片構(gòu)成，該平面四連桿機(jī)構(gòu)8中擴(kuò)張翼 片的上接點中穿過水平設(shè)置的下推桿10，該下推桿10同時穿過滑片 7中的擴(kuò)壓槽5并固定設(shè)置于鉆頭本體6上，所述平面四連桿機(jī)構(gòu)8 中擴(kuò)孔翼片的下接點與滑片7的下端點聯(lián)接。 上述下推桿10垂直于滑片7的平面設(shè)置。
上述拉桿夾持件2為"T"型套管，在豎管壁上設(shè)置有固定拉桿1 的頂絲。
上述拉桿夾持件2中橫管的兩個端部也設(shè)置有固定拉桿1的頂絲。
上述拉桿夾持件2內(nèi)頂絲處設(shè)置有內(nèi)螺紋，通過松緊頂絲可以將 拉桿1固定在拉桿夾持件2中。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點是
1、 鉆頭擴(kuò)張機(jī)構(gòu)少，形式簡潔；
2、 部件精度要求不高，容易加工制作；
3、 鉆頭成本低，經(jīng)濟(jì)效益好；
4、 鉆頭張開收縮簡單易行，故障率低。


圖1是本實用新型實施結(jié)構(gòu)示意圖2是圖1的A-A剖視圖3是本實用新型鉆頭本體的示意圖4是圖3的B向視圖5是本實用新型的使用狀態(tài)圖。
附圖標(biāo)記說明如下1-拉桿，2-拉桿夾持件，3-壓力軸承，4-鉆機(jī)動力頭，5-擴(kuò)壓槽， 6-鉆頭本體，7-滑片，8-平面四連桿機(jī)構(gòu)，9-擴(kuò)張槽口， 10-下推桿，ll-鉆桿，12-通孔。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作詳細(xì)描述。
實施例l:參見圖1 圖4， 一種土層孔外提壓式擴(kuò)孔鉆頭，包括
鉆機(jī)動力頭4、鉆桿11、鉆頭體和拉桿l。所說的鉆機(jī)動力頭4與鉆 桿11聯(lián)接，鉆桿11和鉆頭本體6聯(lián)接，拉桿1可活動地貫穿鉆桿11 和鉆頭體內(nèi)。拉桿1的上部設(shè)置有旋轉(zhuǎn)支架，該旋轉(zhuǎn)支架包括壓力軸 承3和設(shè)置在壓力軸承3上的拉桿夾持件2,拉桿1穿設(shè)固定于拉桿 夾持件2中且位于壓力軸承3的中心位置。所說的拉桿夾持件2為"T" 型套管，在豎管壁上和橫管的兩個端部均設(shè)置有固定拉桿1的頂絲。 旋轉(zhuǎn)支架中的壓力軸承3固定設(shè)置于外部支架上。
所說的鉆頭體包括鉆頭本體6和平面四連桿機(jī)構(gòu)8，拉桿1的下 端連接有滑片7，其設(shè)置于鉆頭本體6內(nèi)，滑片7中設(shè)置有條狀的擴(kuò) 壓槽5，鉆頭本體6下部的環(huán)口上對稱設(shè)置有一對擴(kuò)張槽口 9，在一 對擴(kuò)漲槽口 9所控制的豎直平面上設(shè)置有平面四連桿機(jī)構(gòu)8，該平面 四連桿機(jī)構(gòu)8由一對擴(kuò)張翼片和一對擴(kuò)孔翼片構(gòu)成一個箏形，上部翼 片為擴(kuò)張翼片，下部翼片為擴(kuò)孔翼片，該平面四連桿機(jī)構(gòu)8中擴(kuò)張翼 片的上接點中穿過水平設(shè)置的下推桿10，該下推桿10同時穿過滑片 7中的擴(kuò)壓槽5，下推桿IO垂直于擴(kuò)張槽口 9所控平面，固定于鉆頭 本體6上的通孔12內(nèi)。
實施例2:參見圖1 圖4，本實用新型可借助原有的鉆探設(shè)備實施。
將平面四連桿機(jī)構(gòu)8的擴(kuò)張翼片放置在鉆頭本體6上的擴(kuò)張槽口 9中，將其上接點與滑片7聯(lián)接在下推桿10上，連接時下推桿10穿過上接點與滑片7的擴(kuò)壓槽5，垂直于擴(kuò)張槽口 9所控平面穿設(shè)固定 于鉆頭本體6上；連接擴(kuò)張翼片和擴(kuò)孔翼片，將擴(kuò)孔翼片的下接點聯(lián) 接于滑片7的下端點上。連接滑片7和拉桿1，將鉆頭本體6連接在 鉆桿11的下部，拉桿1從鉆桿11的中心穿過從鉆桿上端孔中穿出。 將所述鉆桿11的上端部聯(lián)接于鉆機(jī)動力頭4上，鉆桿11內(nèi)的拉 桿1從卸開水辮的鉆機(jī)動力頭4中穿出，壓力軸承3通過外部支架與 地面固定，拉桿1向上穿過壓力軸承3的中心位置固定于拉桿夾持件 2中o
卸開鉆機(jī)動力頭4上的水辮，將處于合攏狀態(tài)下的本裝置和鉆機(jī) 動力頭4連接好，放入土層上部小徑鉆孔的孔底，將旋轉(zhuǎn)支架、外部 支架及拉桿l安裝就位。
參見圖5，本實用新型的工作原理是當(dāng)鉆機(jī)動力頭4帶動鉆桿 11和鉆頭本體6同步轉(zhuǎn)動下移時，鉆桿11和鉆頭本體6向下移動， 其內(nèi)的拉桿1由于懸掛固定于壓力軸承3和夾持件2上不會向下運動。 轉(zhuǎn)動過程中，鉆頭本體6下移時固定于其內(nèi)的下推件IO隨之向下旋 轉(zhuǎn)移動，使與之聯(lián)接的平面四連桿機(jī)構(gòu)8中的上接點一同轉(zhuǎn)動并向下 發(fā)生位移。由于平面四連桿機(jī)構(gòu)8下接點的與滑片2的下端點相連， 滑片2與拉桿1連接并懸掛于壓力軸承3上，故平面四連桿機(jī)構(gòu)8下 接點只能水平轉(zhuǎn)動而不能向下運動。這樣，在上接點向下運動過程中， 擴(kuò)張翼片受制于鉆頭本體6上的擴(kuò)張槽口 9中在隨鉆頭本體6旋轉(zhuǎn)并 逐漸徑向張開時，牽引擴(kuò)孔翼片在轉(zhuǎn)動過程中一邊徑向張開、 一邊旋 轉(zhuǎn)切削原有鉆孔兩側(cè)的土體，實現(xiàn)擴(kuò)孔功能。在翼片上接點向下轉(zhuǎn)動 過程中，拉桿1上部的拉桿夾持件2由于固定在旋轉(zhuǎn)托盤壓力軸承3 上可以隨上接點同步轉(zhuǎn)動，故拉桿1在轉(zhuǎn)動中不會出現(xiàn)扭曲現(xiàn)象。鉆 頭擴(kuò)張完成后，松開T型套筒上設(shè)置的固定拉桿1的頂絲，將拉桿1 上部的旋轉(zhuǎn)支架及外部支架拆除，向上移動鉆機(jī)動力頭4并加接一根鉆桿將拉桿l置入鉆桿中，恢復(fù)鉆機(jī)動力頭上的水辨，之后就開始了 在大孔徑鉆孔中的鉆進(jìn)。當(dāng)鉆頭鉆進(jìn)到預(yù)定標(biāo)高鉆具提升時，張開的 擴(kuò)孔翼片在鉆桿ll上提、旋轉(zhuǎn)及甩動過程中依靠重力自然收回，最 后可從上部小徑鉆孔中提出。
由于箏形的平面四連桿機(jī)構(gòu)8的翼片是在切削土體中逐漸旋轉(zhuǎn)打 開的，故鉆桿11通過鉆頭本體6中的下推桿IO無需對滑片7和拉桿 1施加過大的壓力。取低碳鋼的彈性模量為200GPa，取滑片7及拉桿 1的截面積為0.5cm2，滑片7及拉桿1的長度為lm，可知在lkN的 拉力下滑片7和拉桿1的伸長量約為O.lmm，滑片7和拉桿1在受拉 過程中的伸長變形量可忽略不計。
權(quán)利要求1、一種土層孔外提壓式擴(kuò)孔鉆頭，包括鉆機(jī)動力頭(4)、鉆桿(11)和鉆頭體，鉆桿(11)固定于鉆機(jī)動力頭(4)中，其特征在于還包括拉桿(1)，拉桿(1)可活動地貫穿鉆機(jī)動力頭(4)、鉆桿(11)和鉆頭體中，拉桿(1)上部設(shè)置有旋轉(zhuǎn)支架，該旋轉(zhuǎn)支架包括壓力軸承(3)和設(shè)置在壓力軸承(3)上的拉桿夾持件(2)，拉桿(1)穿設(shè)并固定于拉桿夾持件(2)中，置于壓力軸承(3)的中心位置；所述鉆頭體包括鉆頭本體(6)和平面四連桿機(jī)構(gòu)(8)，拉桿(1)的下部設(shè)置于鉆頭本體(6)內(nèi)，其下端連接有滑片(7)，滑片(7)內(nèi)設(shè)置有擴(kuò)壓槽(5)，鉆頭本體(6)下部環(huán)口處相對設(shè)置有一對擴(kuò)張槽口(9)，在擴(kuò)張槽口(9)控制的平面上設(shè)置有平面四連桿機(jī)構(gòu)(8)，平面四連桿機(jī)構(gòu)(8)由一對擴(kuò)張翼片和一對擴(kuò)孔翼片構(gòu)成，該平面四連桿機(jī)構(gòu)(8)中擴(kuò)張翼片的上接點中穿過水平設(shè)置的下推桿(10)，該下推桿(10)同時穿過滑片(7)中的擴(kuò)壓槽(5)并固定設(shè)置于鉆頭本體(6)上，所述平面四連桿機(jī)構(gòu)(8)中擴(kuò)孔翼片的下接點與滑片(7)的下端點聯(lián)接。
2、 如權(quán)利要求l所述的一種土層孔外提壓式擴(kuò)孔鉆頭，其特征在于所述 下推桿(10)垂直于滑片(7)的平面設(shè)置。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的一種土層孔外提壓式擴(kuò)孔鉆頭，其特征在于 所述拉桿夾持件(2)為"T"型套管，在豎管壁上設(shè)置有固定拉桿(1)的頂絲。
4、 如權(quán)利要求3所述的一種土層孔外提壓式擴(kuò)孔鉆頭，其特征在于所述 拉桿夾持件(2)中橫管的兩個端部設(shè)置有固定拉桿(1)的頂絲。
5、 如權(quán)利要求4所述的一種土層孔外提壓式擴(kuò)孔鉆頭，其特征在于所述 拉桿夾持件(2)內(nèi)頂絲處設(shè)置有內(nèi)螺紋。
專利摘要本實用新型涉及巖土工程行業(yè)鉆探工具技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種土層孔外提壓式擴(kuò)孔鉆頭。本實用新型要克服現(xiàn)有技術(shù)存在的鉆頭機(jī)構(gòu)復(fù)雜、成本高和故障率高等問題。為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實用新型的技術(shù)方案是一種土層孔外提壓式擴(kuò)孔鉆頭，包括鉆機(jī)動力頭、鉆桿和鉆頭體，鉆桿固定于動力頭中，還包括拉桿，拉桿可活動地貫穿鉆機(jī)動力頭、鉆桿和鉆頭體中，拉桿上部設(shè)置有旋轉(zhuǎn)支架；所述鉆頭體包括鉆頭本體和平面四連桿機(jī)構(gòu)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點是1.鉆頭擴(kuò)張機(jī)構(gòu)少，形式簡潔；2.部件精度要求不高，容易加工制作；3.鉆頭成本低，經(jīng)濟(jì)效益好；4.鉆頭張開收縮簡單易行，故障率低。
文檔編號E21B10/26GK201152148SQ20082002818
公開日2008年11月19日 申請日期2008年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月24日
發(fā)明者劉其聲, 夏宇靖, 姬中奎, 群 張, 柴建祿, 新 王, 靳德武, 靳秀良 申請人:煤炭科學(xué)研究總院西安研究院