[發(fā)明專利]一種反循環(huán)沖擊大直徑鉆頭

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810035313.9
• 申請日: 2018-01-15
• 公開（公告）號: CN107989552A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 沈孝芹;田雪冬;趙楊;張佳棟;祝凱旋;張華強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 山東建筑大學(xué)
• 主分類號: E21B10/36
• 分類號: E21B10/36;E21B10/46
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鉆頭領(lǐng)域，涉及一種反循環(huán)沖擊大直徑鉆頭。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代鉆掘工業(yè)的飛速發(fā)展，對大直徑鉆頭需求及要求越來越高，如橋墩打樁、高架橋打樁等，反循環(huán)沖擊鉆進(jìn)具有效率高、成本低，適應(yīng)地層范圍廣的特點(diǎn)，大直徑鉆頭利用鉆機(jī)的沖擊機(jī)構(gòu)使鉆頭提升至一定高度，然后使其自由落下，沖擊孔底巖石，如此循環(huán)反復(fù)，孔底不斷加深，但是鉆頭結(jié)構(gòu)由于受到周期性的沖擊力而產(chǎn)生斷裂損傷，而現(xiàn)有的反循環(huán)沖擊大直徑鉆頭一般都是仿照小直徑階梯鉆頭的樣子仿制的，其壽命大都較短，一般為滿載工作2個月左右，但制作一個鉆頭成本很高，極大阻礙了大直徑鉆頭鉆掘的發(fā)展，所以急需一種新型結(jié)構(gòu)的鉆頭來滿足其壽命需求。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述的不足，本發(fā)明提供了一種反循環(huán)沖擊大直徑鉆頭。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種反循環(huán)沖擊大直徑鉆頭，主要包括內(nèi)圈、外圈、芯筒、階梯筋板、加強(qiáng)筋、耐磨塊、內(nèi)側(cè)加強(qiáng)筋、連接板、刀具和索引頭。

所述的內(nèi)圈具有五圈，第一內(nèi)圈直徑2.46m，第二內(nèi)圈直徑1.96m，第三內(nèi)圈直徑1.48m，第四內(nèi)圈直徑1m，第五內(nèi)圈直徑0.522m,所述第一內(nèi)圈與階梯筋板在上部沒有加強(qiáng)筋連接，其余內(nèi)圈上部與階梯筋板均有加強(qiáng)筋連接，所述刀具的傾角為138°。

所述索引頭底部與芯筒相連接，所述芯筒還與階梯筋板相焊接，所述階梯筋板具有五塊，所述階梯筋板與芯筒相連接。

所述的外圈具有兩個，第一外圈直徑為1.69m，第二外圈的直徑為2.09m,所述外圈均與連接板、階梯筋板相連，所述內(nèi)圈與階梯筋板之間具有內(nèi)側(cè)加強(qiáng)筋連接。

所述的連接板依次連接第一外圈、第二外圈、第一內(nèi)圈、第二內(nèi)圈，所述連接板與所連接的內(nèi)圈、外圈上部均有加強(qiáng)筋連接，所述第一內(nèi)圈外部具有耐磨塊。

該發(fā)明的有益之處是：改鉆頭結(jié)構(gòu)為階梯狀，有利于鉆頭在鉆孔中的鉆進(jìn)；該鉆頭在第一內(nèi)圈的上部與階梯筋板沒有加強(qiáng)筋連接，通過某種算法得出此處加強(qiáng)筋的加入，并沒有降低其應(yīng)力水平，所以去除此處加強(qiáng)筋能夠節(jié)省成本，使其結(jié)構(gòu)更合理；第二內(nèi)圈、第三內(nèi)圈、第四內(nèi)圈、第五內(nèi)圈的上部與階梯筋板均有加強(qiáng)筋連接，在此處的加強(qiáng)筋設(shè)置能大大降低鉆頭的整體應(yīng)力水平，尤其是在其易斷裂的應(yīng)力集中的部位，改善效果明顯；刀具的傾角為138°，此種角度的刀具能有效的破碎巖石；內(nèi)側(cè)加強(qiáng)筋的布置也能使其應(yīng)力水平得到一定程度的降低。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2為本發(fā)明俯視圖；

附圖3為附圖1中內(nèi)外圈布置示意圖；

附圖4為階梯筋板結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖5刀具傾斜角視圖；

圖中，1、索引頭，2、芯筒，3、階梯筋板，4、外圈，401、第一外圈，402、第二外圈，5、連接板，6、內(nèi)圈，601、第一內(nèi)圈，602、第二外圈，603、第三外圈，604、第四外圈，605、第五外圈，7、加強(qiáng)筋，8、刀具，9、耐磨塊，10、內(nèi)側(cè)加強(qiáng)筋。

具體實(shí)施方式

如圖所示，一種反循環(huán)沖擊大直徑鉆頭，是由索引頭1，芯筒2，階梯筋板3，外圈4，第一外圈401，第二外圈402，連接板5，內(nèi)圈6，第一內(nèi)圈601，第二內(nèi)圈602，第三內(nèi)圈603，第四內(nèi)圈604，第五內(nèi)圈605，加強(qiáng)筋7，刀具8，耐磨塊9，內(nèi)側(cè)加強(qiáng)筋10，索引頭1下端與芯筒2相連，內(nèi)圈6具有五圈，第一內(nèi)圈601直徑2.46m，第二內(nèi)圈602直徑1.96m，第三內(nèi)圈603直徑1.48m，第四內(nèi)圈604直徑1m，第五內(nèi)圈605直徑0.522m,第一內(nèi)圈601與階梯筋板3在上部沒有加強(qiáng)筋7連接，其余內(nèi)圈6上部與階梯筋板3均有加強(qiáng)筋7連接，刀具8的傾角為138°，索引頭1底部與芯筒2相連接，芯筒2還與階梯筋板3相焊接，階梯筋板3具有五塊，階梯筋板3與芯筒2相連接，陣列其周圍，外圈4具有兩個，第一外圈401直徑為1.69m，第二外圈402的直徑為2.09m,外圈4均與連接板5、階梯筋板3相連，內(nèi)圈6與階梯筋板3之間具有內(nèi)側(cè)加強(qiáng)筋10連接，連接板5依次連接第一外圈401、第二外圈402、第一內(nèi)圈601、第二內(nèi)圈602，連接板5與所連接的內(nèi)圈6、外圈4上部均有加強(qiáng)筋7連接，第一內(nèi)圈601外部具有耐磨塊9。

更進(jìn)一步的講，鉆機(jī)使用兩根鋼絲繩拉住索引頭1至一定高度，然后使其自由落下，鉆頭具有巨大的沖擊力，通過刀具8可以使巖石破碎，然后沖進(jìn)孔眼一定的泥漿，再通過芯筒2抽出破碎物即可。

對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，在不脫離本發(fā)明的原理與精神的情況下，對實(shí)施方式所進(jìn)行的改變、修改、替換和變型仍落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。