[发明专利]一种冻土冲击钻具

说明书

技术领域

本发明涉及一种冻土冲击钻具。

背景技术

我国冻土分布广泛，冻结期长，土冻结后，其中产生冰胶结力，使得冻土的强度比非冻结状态提高好几倍乃至好几十倍，且冻土的力学性质随负温而剧烈变化。冻土既比非冻土强度大，又具有不同于一般岩石介质的，容易粘聚的特殊性质。冻土对加载速率很敏感，在冲击载荷作用下，一般呈脆性破坏，冲击速率越高，脆性越明显。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种冻土冲击钻具，该冻土冲击钻具利用钝切齿和潜孔锤以及螺旋翅片组合，具有冲击功能和旋转切削功能为一体，可极大提高钻进效率。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的一种冻土冲击钻具，包括钻头体、潜孔锤；所述钻头体前端环周设有多个钝切齿，钻头体后端连接固定潜孔锤，潜孔锤的壁上设有螺旋翅片；钝切齿为楔形齿，钝切齿内设有射流孔，射流孔出口位于钝切齿上迎土齿刃面的根部位置。

任意一个钝切齿上的迎土齿刃面均与钻头体的回转中心线在同一平面。

所述螺旋翅片位多道。

所述射流孔后端连通于钝切齿内部的气流通道，气流通道后端连通于潜孔锤内部的排气孔。

所述钝切齿的数量为6个。

所述钝切齿在钻头体端面上沿圆周均布。

所述钝切齿冷压嵌入至钻头体中形成一体。

所述钝切齿还有多个在钻头体的端面上由圆周向圆心位置有分散设置。

所述射流孔的开口方向正对迎土齿刃面。

本发明的有益效果在于：利用钝切齿和潜孔锤以及螺旋翅片组合，具有冲击功能和旋转切削功能为一体，可极大提高钻进效率，从而打破常规施工方法，在单纯的切削冻土钻进基础上增加高频冲击作用，使坚硬冻土形成体积破碎，配合锚固钻机实现坚硬冻土的冲击旋转切削钻进，能有效解决坚硬冻土施工困难问题，从而提高冻土开挖施工效率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中钻头体的剖视图；

图3是图1的左视图，为表示清楚，图中有多条用于标示的虚线；

图4是图1中钝切齿的剖视图；

图5是图1中钝切齿的左视图。

图中：1-钝切齿，2-钻头体，3-螺旋翅片，4-潜孔锤，5-气流通道，6-排气孔，7-射流孔，8-迎土齿刃面。

具体实施方式

下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

如图1至图5所示的一种冻土冲击钻具，包括钻头体2、潜孔锤4；所述钻头体2前端环周设有多个钝切齿1，钻头体2后端连接固定潜孔锤4，潜孔锤4的壁上设有螺旋翅片3；钝切齿1为楔形齿，钝切齿1内设有射流孔7，射流孔7出口位于钝切齿1上迎土齿刃面8的根部位置。

任意一个钝切齿1上的迎土齿刃面8均与钻头体2的回转中心线在同一平面。

所述螺旋翅片3位多道。

所述射流孔7后端连通于钝切齿1内部的气流通道5，气流通道5后端连通于潜孔锤4内部的排气孔6。

所述钝切齿1的数量为6个。

所述钝切齿1在钻头体2端面上沿圆周均布。

所述钝切齿1冷压嵌入至钻头体2中形成一体。

所述钝切齿1还有多个在钻头体2的端面上由圆周向圆心位置有分散设置。

所述射流孔7的开口方向正对迎土齿刃面8。

由此，钝切齿1和钻头体2通过冷压嵌入，型成一体，钝切齿1的迎土齿刃面8与钻头体2回转中心线在同一平面，螺旋翅片3缠绕焊接于潜孔锤4锤身，钻具旋转时，螺旋翅片3与孔壁形成螺旋输送机构。

潜孔锤4排出的部分气体通过气流通道5，从排气孔6通向每个钝切齿1上的射流孔7形成射流，防止冻土泥屑粘附于迎土齿刃面8，保持钝切齿1齿刃清洁。

本发明利用了负温度条件下冻土脆性大、抗剪强度低、不耐冲击的弱点，由锚固钻机驱动潜孔锤4产生高频冲击力并不断地施加给钻头2上的钝切齿1，使其压入坚硬冻土，形成裂隙并不断发育，破坏冻土体结构，形成体积破碎，同时整个冻土冲击钻具旋转，螺旋翅片3与冻土孔壁形成螺旋输送机构，辅助冻土屑排出孔外，实现边旋转边冲击的开挖破碎作业。