[發(fā)明專利]一種凍土沖擊鉆具

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710696891.2
• 申請日: 2017-08-15
• 公開（公告）號: CN107246241A
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發(fā)明（設計）人: 吳幫普;康文波;覃政;牟孫健
• 申請（專利權）人: 貴州航天天馬機電科技有限公司
• 主分類號: E21B10/00
• 分類號: E21B10/00;E21B10/36;E21B10/43;E21B10/44;E21B10/60
• 代理公司: 貴陽派騰陽光知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙)52110
• 代理人: 谷慶紅

技術領域

本發(fā)明涉及一種凍土沖擊鉆具。

背景技術

我國凍土分布廣泛，凍結(jié)期長，土凍結(jié)后，其中產(chǎn)生冰膠結(jié)力，使得凍土的強度比非凍結(jié)狀態(tài)提高好幾倍乃至好幾十倍，且凍土的力學性質(zhì)隨負溫而劇烈變化。凍土既比非凍土強度大，又具有不同于一般巖石介質(zhì)的，容易粘聚的特殊性質(zhì)。凍土對加載速率很敏感，在沖擊載荷作用下，一般呈脆性破壞，沖擊速率越高，脆性越明顯。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種凍土沖擊鉆具，該凍土沖擊鉆具利用鈍切齒和潛孔錘以及螺旋翅片組合，具有沖擊功能和旋轉(zhuǎn)切削功能為一體，可極大提高鉆進效率。

本發(fā)明通過以下技術方案得以實現(xiàn)。

本發(fā)明提供的一種凍土沖擊鉆具，包括鉆頭體、潛孔錘；所述鉆頭體前端環(huán)周設有多個鈍切齒，鉆頭體后端連接固定潛孔錘，潛孔錘的壁上設有螺旋翅片；鈍切齒為楔形齒，鈍切齒內(nèi)設有射流孔，射流孔出口位于鈍切齒上迎土齒刃面的根部位置。

任意一個鈍切齒上的迎土齒刃面均與鉆頭體的回轉(zhuǎn)中心線在同一平面。

所述螺旋翅片位多道。

所述射流孔后端連通于鈍切齒內(nèi)部的氣流通道，氣流通道后端連通于潛孔錘內(nèi)部的排氣孔。

所述鈍切齒的數(shù)量為6個。

所述鈍切齒在鉆頭體端面上沿圓周均布。

所述鈍切齒冷壓嵌入至鉆頭體中形成一體。

所述鈍切齒還有多個在鉆頭體的端面上由圓周向圓心位置有分散設置。

所述射流孔的開口方向正對迎土齒刃面。

本發(fā)明的有益效果在于：利用鈍切齒和潛孔錘以及螺旋翅片組合，具有沖擊功能和旋轉(zhuǎn)切削功能為一體，可極大提高鉆進效率，從而打破常規(guī)施工方法，在單純的切削凍土鉆進基礎上增加高頻沖擊作用，使堅硬凍土形成體積破碎，配合錨固鉆機實現(xiàn)堅硬凍土的沖擊旋轉(zhuǎn)切削鉆進，能有效解決堅硬凍土施工困難問題，從而提高凍土開挖施工效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中鉆頭體的剖視圖；

圖3是圖1的左視圖，為表示清楚，圖中有多條用于標示的虛線；

圖4是圖1中鈍切齒的剖視圖；

圖5是圖1中鈍切齒的左視圖。

圖中：1-鈍切齒，2-鉆頭體，3-螺旋翅片，4-潛孔錘，5-氣流通道，6-排氣孔，7-射流孔，8-迎土齒刃面。

具體實施方式

下面進一步描述本發(fā)明的技術方案，但要求保護的范圍并不局限于所述。

如圖1至圖5所示的一種凍土沖擊鉆具，包括鉆頭體2、潛孔錘4；所述鉆頭體2前端環(huán)周設有多個鈍切齒1，鉆頭體2后端連接固定潛孔錘4，潛孔錘4的壁上設有螺旋翅片3；鈍切齒1為楔形齒，鈍切齒1內(nèi)設有射流孔7，射流孔7出口位于鈍切齒1上迎土齒刃面8的根部位置。

任意一個鈍切齒1上的迎土齒刃面8均與鉆頭體2的回轉(zhuǎn)中心線在同一平面。

所述螺旋翅片3位多道。

所述射流孔7后端連通于鈍切齒1內(nèi)部的氣流通道5，氣流通道5后端連通于潛孔錘4內(nèi)部的排氣孔6。

所述鈍切齒1的數(shù)量為6個。

所述鈍切齒1在鉆頭體2端面上沿圓周均布。

所述鈍切齒1冷壓嵌入至鉆頭體2中形成一體。

所述鈍切齒1還有多個在鉆頭體2的端面上由圓周向圓心位置有分散設置。

所述射流孔7的開口方向正對迎土齒刃面8。

由此，鈍切齒1和鉆頭體2通過冷壓嵌入，型成一體，鈍切齒1的迎土齒刃面8與鉆頭體2回轉(zhuǎn)中心線在同一平面，螺旋翅片3纏繞焊接于潛孔錘4錘身，鉆具旋轉(zhuǎn)時，螺旋翅片3與孔壁形成螺旋輸送機構(gòu)。

潛孔錘4排出的部分氣體通過氣流通道5，從排氣孔6通向每個鈍切齒1上的射流孔7形成射流，防止凍土泥屑粘附于迎土齒刃面8，保持鈍切齒1齒刃清潔。

本發(fā)明利用了負溫度條件下凍土脆性大、抗剪強度低、不耐沖擊的弱點，由錨固鉆機驅(qū)動潛孔錘4產(chǎn)生高頻沖擊力并不斷地施加給鉆頭2上的鈍切齒1，使其壓入堅硬凍土，形成裂隙并不斷發(fā)育，破壞凍土體結(jié)構(gòu)，形成體積破碎，同時整個凍土沖擊鉆具旋轉(zhuǎn)，螺旋翅片3與凍土孔壁形成螺旋輸送機構(gòu)，輔助凍土屑排出孔外，實現(xiàn)邊旋轉(zhuǎn)邊沖擊的開挖破碎作業(yè)。