[实用新型]一种非开挖钻孔泥屑钻头

说明书

技术领域

本实用新型涉及市政道路建设用设施，特别涉及一种非开挖钻孔泥屑钻头。 

背景技术

非开挖技术是指在地面不开挖沟槽的情况下铺设、修复和更换地下管道和电缆的施工技术。由于它具有施工速度快、对地面干扰小、综合成本低、安全性好等优点，近年来已越来越多地被应用于市政道路的建设施工中。虽然近年来国内外的非开挖管线施工技术与设备发展的比较快，功能自动化程度也越来越高。但是大多数非开挖管线施工设备占地面积都较大、设备价格昂贵且采用高压水泥浆系统来实现排泥，这样做不仅浪费水资源和能源，而且大量冲洗后的泥浆水很难进行泥水分离，未经泥水分离的泥浆水对环境也造成比较严重的污染。因此，研究开发适合我国城市的市政道路非开挖管线施工要求的、可在人行道和花坛上开挖工作坑的、环境污染小的非开挖市政道路施工钻孔技术与设备是时代发展的需求，而由此产生的泥屑的输送问题如何解决，更是显重要。 

气力输送技术是利用气流在管道中输送松散状物料的一种方法，也就是利用具有一定压力和一定速度的气流，来输送松散状物料的一种输送装置。近些年来，气力输送技术发展得很快，由于它具有管道布置灵活、效率高费用低、系统密封环境好、维修方便等优点而被广泛应用于粮食、水泥、粉煤灰、化工物料、矿粉、食盐、面粉、型砂等物料的输送。气力输送虽然比机械输送有前述许多优点，但它也存在着一些问题，如所需功率较大；不适用于粒度大、密度大、粘性大而难于悬浮飞翔的物料以及含水量较高的物料的输送等。因此若想将气力输送技术用于非开挖市政道路施工中的泥屑的输送，需要钻下的泥屑越薄越碎越好，最好呈松散的泥屑状。由于泥土的钻削与金属的钻削有很大差别，虽然泥土较金属容易钻的多，但是其粘性较大，碎泥屑较难形成，因此，迫切需要设计出一种碎泥屑钻头。 

实用新型内容

本实用新型的目的是解决现有技术存在的问题，提供一种适合气力输送泥屑所需要的碎泥屑的非开挖钻孔泥屑钻头。 

实现本实用新型目的的技术方案是一种非开挖钻孔泥屑钻头，所述钻头主体为群钻结构，在与两条主刃相连的后刀面上非对称的开设有多个变螺距的螺旋形的断屑槽。 

所述横刃由两条相交的弧线构成，前述两条弧线在钻头的钻尖末端汇合为与钻尖轴线相重合的凸起的尖顶，横刃俯视为“S”形。 

所述钻头上沉积有金刚石薄膜。 

所述外刃顶角2φ＝118°～120°；内刃顶角2φ_τ＝20°～30°；横刃斜角ψ＝65°～75°；内刃斜角τ＝25°～30°；内刃前角γ_τc＝-15°～20°；外刃后角α_c＝8°～15°；圆弧刃后角α_Rc＝12°～15°；外刃长l＝0.2d；尖高h＝0.06d；圆弧半径R＝0.1d；横刃直线长b_ψ＝0.03d；断屑槽宽l₂＝5～10mm；断屑槽间距l₁＝10～20mm；断屑槽深c＝1～1.5f；其中d为钻头直径，f为进给量。 

所述钻头直径d有五个规格，分别为450mm、500mm、560mm、630mm、700mm。 

采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：(1)由于要想获得气力干法输送要求的碎泥屑，就要求在土体剪切滑移的过程中，被剪切下来的泥屑滑移速度不一致，即在产生泥屑过程中泥屑要进行错位滑移，本实用新型采用在刀面上开设断屑槽的方式，使泥屑由于错位而发生断裂，同时考虑到泥屑的粘性，为了保证其在前刀面排屑时的流畅性，断屑槽采用变螺距的非对称结构，非对称结构即两处的断屑槽相互错开，这样不但可以起到断屑作用，而且钻下的泥屑相互不干扰，有利于泥屑排出。而螺旋面采取变螺距的设计，能减少泥屑在钻头轴向流动过程的阻力，在泥土钻进切削过程中，使泥屑在变螺距螺旋面上的旋转速度不同，从而更有利于产生碎泥屑。 

(2)本实用新型的横刃结构不同于一般的钻头的平直横刃，俯视为S型，侧视为中央凸起的尖顶，由此大大减小了钻头尖部的顶角，增大了横刃部的前角，使得它与常用的普通钻尖相比，具有特别好的自动定心性能、钻孔进给力也较小、孔的加工精度高、使用寿命长的优点。 

(3)由于钻头用于切削地下泥土，而泥土有时具有一定的粘性，为使在钻孔过程中泥屑顺利从钻头上排出，减少到面上的刀屑瘤，对钻头导流屑面进行表面处理，同时考虑到钻削过程中可能遇到坚硬物质，如石头、金属等，所以在钻头上沉积有金刚石薄膜来对钻头进行保护，有效延长钻头的使用寿命。