[发明专利]一种组合型多级碎泥屑钻头

说明书

技术领域

本发明涉及市政道路建设用设施，特别涉及一种组合型碎泥屑钻头。

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。申请人设想通过振动脉冲气刀式气力输送系统，将泥屑离散成由泥屑塞和气体塞组成的栓流，对泥屑进行干法气力输送。这样不但提高了施工效率，而且也能较好地解决目前国内外水力输送泥屑存在的泥水难以分离的问题，从而使施工周围的环境卫生得以改善。根据气力输送原理，要想保证干法气力输送泥屑的可靠性，需要钻下的泥屑越碎越好，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，而当地层中含有大卵砾石时，获得理想粒径较为困难，为此，迫切需要一种用于非开挖钻孔的组合型碎泥屑钻头。

发明内容

本发明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一种组合型碎泥屑钻头。

实现本发明目的的技术方案是一种组合型多级碎泥屑钻头，包括上刀盘、定心钻头、多个刀片和多个破碎齿；所述定心钻头与上刀盘中部焊接，所述定心钻头的两条主刃为左右对称的圆弧刃；所述多个刀片和多个破碎齿均设置在上刀盘的上表面上；所述每个破碎齿的齿形断面成轴对称，高度方向上形成锥度，且一端宽于另一端。

所述破碎齿的数量为36个，所述36个破碎齿分别设置在上刀盘的八等分线上，并成一条线上4个、一条线上5个间隔设置。

所述刀片的数量为36个，所述36个金刚石材质的刀片分别设置在上刀盘上与设置破碎齿的八等分线错开的八等分线上，并成一条线上4个、一条线上5个间隔设置。

所述的一种组合型多级碎泥屑钻头还包括设置在上刀盘上的多个排屑孔。

所述排屑孔的数量为36个，所述36个排屑孔分别设置在上刀盘上与设置破碎齿和刀片的八等分线均错开的八等分线上，并成一条线上4个、一条线上5个间隔设置；且每条等分线上的多个排屑孔的孔径从上刀盘中心往边缘方向逐渐变大。

所述定心钻头还包括设置在与两条主刃相连的后刀面上的非对称的开设的多个变螺距的螺旋形的断屑槽。

所述定心钻头的每条主刃由多段长度不超过30mm的短刃；所述断屑槽设置在两段短刃之间，每个断屑槽的槽宽不超过30mm。

所述的一种组合型多级碎泥屑钻头还包括锥形盘和焊接在锥形盘上的20个切削齿；所述定心钻头位于上刀盘下部为锥杆，所述锥杆上焊接螺旋叶片和10片搅拌刀片；从而在上刀盘与锥形盘之间形成二级破碎仓。

所述的一种组合型多级碎泥屑钻头还包括下刀盘；所述上刀盘与下刀盘之间由外套筒连接；所述定心钻头与与下刀盘之间装有滑动轴承；所述滑动轴承的内孔与定心钻头之间间隙配合，外圆与下刀盘之间过盈连接；所述上刀盘的底面与上刀盘的上表面相对应的设置有36个刀片、36个破碎齿和36个排屑孔；所述下刀盘的上表面上按照上刀盘的底面上同样的规律设置有36个刀片、36个破碎齿和36个排屑孔，且与上刀盘的底面上的刀片、破碎齿和排屑孔的位置错开，从而在上刀盘与下刀盘之间形成二级破碎仓。

所述的一种组合型多级碎泥屑钻头还包括挡泥盘；所述挡泥盘设置在上刀盘的外边缘。