一種非開挖水平導(dǎo)向鉆機(jī)擴(kuò)孔鉆具的制作方法
【專利摘要】一種非開挖水平導(dǎo)向鉆機(jī)擴(kuò)孔鉆具，包括芯管，在芯管外套裝有麻花圓錐鉆頭體，在芯管上設(shè)有噴水孔，所述麻花圓錐鉆頭體包括若干套裝在芯管外且與芯管軸線垂直設(shè)置的三凸輪臺心形刀盤，從麻花圓錐鉆頭體的大端向小端三凸輪臺心形刀盤均沿順時(shí)針方向依次錯(cuò)開4°-6°；所述三凸輪臺心形刀盤由首尾相接的三個(gè)凸輪臺構(gòu)成，每個(gè)凸輪臺的凸臺高處均安裝有龜背截齒刀，在三凸輪臺心形刀盤上均設(shè)有與龜背截齒刀一一對應(yīng)配合的噴嘴。本實(shí)用新型在施工過程中，導(dǎo)向穩(wěn)定、擴(kuò)孔質(zhì)量好，既保證其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度又降低工藝制造成本；泥漿、雜物沿切線方向順著扇形凹面流道槽從已擴(kuò)孔中順暢排出，減少工作阻力，提高生產(chǎn)效率，延長鉆具的實(shí)用壽命。
【專利說明】一種非開挖水平導(dǎo)向鉆機(jī)擴(kuò)孔鉆具

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種非開挖水平導(dǎo)向鉆機(jī)，特別是一種非開挖水平導(dǎo)向鉆機(jī)擴(kuò)孔鉆具。

【背景技術(shù)】
[0002]擴(kuò)孔鉆具是非開挖水平導(dǎo)向鉆機(jī)在地下管網(wǎng)鋪設(shè)施工中最常用到的擴(kuò)孔輔具，它對于擴(kuò)孔的效率、質(zhì)量以及其本身的使用壽命有著極為重要的作用。國內(nèi)用于非開挖水平導(dǎo)向鉆機(jī)的各類擴(kuò)孔鉆具還未形成相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。在市場上，目前應(yīng)用的各類擴(kuò)孔鉆具中，其外形一般有這么幾種形式:一種是用槽鋼或角鋼焊接成三角架框形的；一種是用鋼板卷成圓柱或圓臺形的；一種是用鋼板鉚、焊或用成型模鑄造成帶有流道的圓臺形的。這幾種結(jié)構(gòu)形式的擴(kuò)孔鉆具在工程施工中起到了一定的作用，然而其結(jié)構(gòu)不夠合理，在擴(kuò)孔施工中導(dǎo)向不穩(wěn)定，擴(kuò)孔質(zhì)量常常難以確保；有時(shí)保證了擴(kuò)孔質(zhì)量，但泥漿、雜物不能從已擴(kuò)孔中排出，增加了工作阻力，致使效率低、磨損嚴(yán)重，降低了其使用壽命；在圓臺回轉(zhuǎn)面上沿軸線方向設(shè)計(jì)了螺旋流道槽，但流道槽在其橫截面上是矩形的，開口又不能大，大大地影響了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，只能容納一小部分泥漿、雜物從螺旋流道槽向已擴(kuò)孔中排出，效率低、磨損較為嚴(yán)重，且工藝制造成本較高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種導(dǎo)向穩(wěn)定、擴(kuò)孔質(zhì)量好，可提高生產(chǎn)效率，延長鉆具的實(shí)用壽命，既能保證其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度又能降低工藝制造成本的非開挖水平導(dǎo)向鉆機(jī)擴(kuò)孔鉆具。
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種非開挖水平導(dǎo)向鉆機(jī)擴(kuò)孔鉆具，其特點(diǎn)是:包括芯管，在芯管外通過支撐板套裝有麻花圓錐鉆頭體，在芯管上設(shè)有連通麻花圓錐鉆頭體內(nèi)部的噴水孔，在麻花圓錐鉆頭體的大端外側(cè)固定有堵板，所述麻花圓錐鉆頭體包括若干套裝在芯管外且與芯管軸線垂直設(shè)置的三凸輪臺心形刀盤，從麻花圓錐鉆頭體的大端向麻花圓錐鉆頭體的小端三凸輪臺心形刀盤均沿順時(shí)針方向依次錯(cuò)開4° -6°，形成三個(gè)扇形螺旋凹面流道槽的麻花圓錐體；所述三凸輪臺心形刀盤由首尾相接的三個(gè)凸輪臺構(gòu)成，每個(gè)凸輪臺的凸臺高處均安裝有龜背截齒刀，在三凸輪臺心形刀盤上均設(shè)有與龜背截齒刀一一對應(yīng)配合的噴嘴。
[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題還可以通過以下技術(shù)方案來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)，在芯管的尾端設(shè)有拉頭。
[0006]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題還可以通過以下技術(shù)方案來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)，所述龜背截齒刀包括與凸輪臺固定相接的刀座和固定在刀座上的硬質(zhì)合金龜背刀頭，硬質(zhì)合金龜背刀頭的切削刃口朝向三凸輪臺心形刀盤的切削旋轉(zhuǎn)方向。
[0007]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題還可以通過以下技術(shù)方案來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)，所述三個(gè)扇形螺旋凹面流道槽為凸輪臺根部低點(diǎn)與其相鄰的凸輪臺高點(diǎn)弧線連接形成的由深到淺的凹面流道槽。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型利用與芯管軸線垂直設(shè)置的三凸輪臺心形刀盤和安裝在三凸輪臺心形刀盤凸輪臺上的龜背截齒刀，既節(jié)省了加工材料，又確定了龜背截齒刀的位子，保證了龜背截齒刀焊接后高度的一致性；將硬質(zhì)合金龜背刀頭的切削刃口朝向三凸輪臺心形刀盤的切削旋轉(zhuǎn)方向，減小了切削面積，增強(qiáng)了切削壓強(qiáng)，在單位時(shí)間內(nèi)提高了切削效率；利用三個(gè)扇形螺旋凹面流道槽，既增強(qiáng)了三凸輪臺心形刀盤的強(qiáng)度，又形成了寬敞扇形凹面流道槽，在凹面流道槽處分布噴水嘴，在高壓水的作用下泥漿、雜物通過扇形凹面流道槽從已擴(kuò)孔中順暢排泄，減小了工作阻力。本實(shí)用新型在施工過程中，導(dǎo)向穩(wěn)定、擴(kuò)孔質(zhì)量好，既保證其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度又降低工藝制造成本；泥漿、雜物沿切線方向順著扇形凹面流道槽從已擴(kuò)孔中順暢排出，減少工作阻力，提高生產(chǎn)效率，延長鉆具的實(shí)用壽命。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2為圖1的B-B向結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖3為本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖4為本實(shí)用新型三凸輪臺心形刀盤的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013]一種非開挖水平導(dǎo)向鉆機(jī)擴(kuò)孔鉆具，包括芯管1，在芯管I外通過支撐板5套裝有麻花圓錐鉆頭體9，在芯管I上設(shè)有連通麻花圓錐鉆頭體9內(nèi)部的噴水孔4，在麻花圓錐鉆頭體9的大端外側(cè)固定有堵板6，所述麻花圓錐鉆頭體9包括若干套裝在芯管I外且與芯管I軸線垂直設(shè)置的三凸輪臺心形刀盤2，從麻花圓錐鉆頭體9的大端向麻花圓錐鉆頭體的小端三凸輪臺心形刀盤2均沿順時(shí)針方向依次錯(cuò)開4° -6°，形成三個(gè)扇形螺旋凹面流道槽的麻花圓錐體；所述三凸輪臺心形刀盤2由首尾相接的三個(gè)凸輪臺構(gòu)成,每個(gè)凸輪臺的凸臺高處均安裝有龜背截齒刀3，在三凸輪臺心形刀盤2上均設(shè)有與龜背截齒刀3—一對應(yīng)配合的噴嘴8。所述芯管I為圓柱空心管，外圓頭端有臺階，在外圓頭端有臺階的內(nèi)孔中有一段內(nèi)螺紋，在尾端有焊接用內(nèi)止口，所述的噴水孔呈十字分布；所述拉頭7頭端為圓柱，尾端是舌柄，頭端有焊接用與內(nèi)止口配合的外止口，在舌柄上垂直于舌柄面有孔；所述三凸輪臺心形刀盤為環(huán)狀，其內(nèi)環(huán)形狀與外環(huán)形狀相似，奇數(shù)圈三凸輪臺心形刀盤的最大內(nèi)、外環(huán)半徑之差為30mm，所述外凸輪臺與內(nèi)凸輪臺的偏角α為8。，在其徑向扇形凹面流道槽面上垂直于軸心處有通孔螺紋，在通螺紋的外面有一段沉孔，噴嘴安裝在沉孔內(nèi)；所述偶數(shù)圈的三凸輪臺心形刀盤的最大外圓半徑分別比與之相對應(yīng)的奇數(shù)三凸輪臺心形刀盤的最大外圓半徑小15mm ;所述堵板為盤狀，其中心有孔；所述支撐板為矩形狀，一端為與芯管外圓相配的內(nèi)圓弧，一端為與三凸輪臺心形刀盤內(nèi)圓弧相配的外圓弧。
[0014]在芯管I的尾端設(shè)有拉頭7 ;所述龜背截齒刀3包括與凸輪臺固定相接的刀座10和固定在刀座10上的硬質(zhì)合金龜背刀頭11，硬質(zhì)合金龜背刀頭11的切削刃口朝向三凸輪臺心形刀盤的切削旋轉(zhuǎn)方向；所述三個(gè)扇形螺旋凹面流道槽為凸輪臺根部低點(diǎn)與其相鄰的凸輪臺高點(diǎn)弧線連接形成的由深到淺的凹面流道槽。所述拉頭7的圓柱一端焊接外止口裝配在芯管一端焊接內(nèi)止口內(nèi)，焊連接；所述三凸輪臺心形刀盤從麻花圓錐鉆頭體的大端向小端按從大到小間隔疊加組合，相鄰兩個(gè)三凸輪臺心形刀盤的凸輪臺在圓周方向上繞軸線依次錯(cuò)開5.26°排列，焊連接成一整體，形成了三個(gè)扇形螺旋凹面流道槽的麻花圓錐體，這樣，方便下料，不會產(chǎn)生焊縫，保證了焊接強(qiáng)度。凸輪臺高點(diǎn)的連線是三條螺旋線，由于三個(gè)扇形螺旋凹面流道槽分別是由凸輪臺根部低點(diǎn)與其相鄰的凸輪臺的高點(diǎn)弧線連接形成的由深到淺的凹面流道槽，從而既增強(qiáng)了三凸輪臺心形刀盤強(qiáng)度，又最大限度的加寬了流道槽；所述的芯管與拉頭焊連接好后，外圓有臺階一端從三凸輪臺心形刀盤大端內(nèi)腔進(jìn)入，穿過三凸輪臺心形刀盤小端內(nèi)腔一段并與其焊連接；所述的支撐板支撐在奇數(shù)圈的三凸輪臺心形刀盤或偶數(shù)圈的三凸輪臺心形刀盤內(nèi)，分別與芯管、奇數(shù)圈或偶數(shù)圈三凸輪臺心形刀盤的內(nèi)環(huán)連接，增強(qiáng)了芯管穩(wěn)定性和奇數(shù)或偶數(shù)三凸輪臺心形刀盤強(qiáng)度；所述的堵板安裝在奇數(shù)圈三凸輪臺心形刀盤的大端并與其大端面和拉頭的一端的圓柱面焊連接；所述的龜背截齒刀的切削刃口向著切削旋轉(zhuǎn)的方向，龜背截齒刀的刃口的連線上形成了三條螺旋式削刃口，減小了切削面積、增強(qiáng)了切削壓強(qiáng)、在單位時(shí)間內(nèi)提高了切削效率。
[0015]所述奇數(shù)圈的三凸輪臺心形刀盤的制造工藝為先畫線后套裁下料，外部畫線又分為外環(huán)畫線與內(nèi)環(huán)畫線，外環(huán)的畫線，依據(jù)產(chǎn)品規(guī)格要求在鋼板上以ο為中心畫十字中心線，畫其最大外圓，交四點(diǎn)a、b、c、d (逆時(shí)針)，以ο為圓心，a點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)在其大外圓上分三等分，交點(diǎn)a、e、f (逆時(shí)針),連接oa、oe、of得三等分線段(逆時(shí)針),在oa線段上取其最大外圓數(shù)值的0.1倍的值，定一點(diǎn)為g，a為一凸輪臺的高點(diǎn)，g為其低點(diǎn)，同理的可得另兩處凸輪臺高低點(diǎn)分別為e、h，f、i，再以ο為圓心，a點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)，畫105° (逆時(shí)針)交其最大外圓一點(diǎn)j，通過g、j、d三點(diǎn)畫圓可得一處凸輪臺一段圓弧gj，同理的可得另兩處凸輪臺一段圓弧，內(nèi)環(huán)畫線，內(nèi)環(huán)的凸輪臺與外環(huán)的凸輪臺偏角α為8。，其內(nèi)環(huán)與外環(huán)最大外圓半徑之差為30mm，其余畫線與上述同理，余下按上述原理依此畫線方法既可完成所需要的奇數(shù)圈(排列序號數(shù))三凸輪臺心形刀盤；把所得數(shù)據(jù)輸入到數(shù)控切割機(jī)，套裁下料，既可完成所需要的奇數(shù)三凸輪臺心形刀盤套裁下料，同理，按上述方法既可完成所需要的偶數(shù)三凸輪臺心形刀盤套裁下料，既省工、省時(shí)、節(jié)約原材料，又確定了三凸輪臺為焊接截齒刀的位子，保證了截齒刀焊接后高度的一致性。
【權(quán)利要求】
1.一種非開挖水平導(dǎo)向鉆機(jī)擴(kuò)孔鉆具，其特征在于:包括芯管，在芯管外通過支撐板套裝有麻花圓錐鉆頭體，在芯管上設(shè)有連通麻花圓錐鉆頭體內(nèi)部的噴水孔，在麻花圓錐鉆頭體的大端外側(cè)固定有堵板，所述麻花圓錐鉆頭體包括若干套裝在芯管外且與芯管軸線垂直設(shè)置的三凸輪臺心形刀盤，從麻花圓錐鉆頭體的大端向麻花圓錐鉆頭體的小端三凸輪臺心形刀盤均沿順時(shí)針方向依次錯(cuò)開4° -6°，形成三個(gè)扇形螺旋凹面流道槽的麻花圓錐體；所述三凸輪臺心形刀盤由首尾相接的三個(gè)凸輪臺構(gòu)成，每個(gè)凸輪臺的凸臺高處均安裝有龜背截齒刀，在三凸輪臺心形刀盤上均設(shè)有與龜背截齒刀一一對應(yīng)配合的噴嘴。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非開挖水平導(dǎo)向鉆機(jī)擴(kuò)孔鉆具，其特征在于:在芯管的尾端設(shè)有拉頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非開挖水平導(dǎo)向鉆機(jī)擴(kuò)孔鉆具，其特征在于:所述龜背截齒刀包括與凸輪臺固定相接的刀座和固定在刀座上的硬質(zhì)合金龜背刀頭，硬質(zhì)合金龜背刀頭的切削刃口朝向三凸輪臺心形刀盤的切削旋轉(zhuǎn)方向。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非開挖水平導(dǎo)向鉆機(jī)擴(kuò)孔鉆具，其特征在于:所述三個(gè)扇形螺旋凹面流道槽為凸輪臺根部低點(diǎn)與其相鄰的凸輪臺高點(diǎn)弧線連接形成的由深到淺的凹面流道槽。
【文檔編號】E21B10/32GK203925294SQ201420358967
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月1日
【發(fā)明者】鄧少衡 申請人:連云港前沿重工機(jī)械有限公司