[实用新型]一种旋挖机的牙轮齿结构

说明书

本实用新型涉及一种旋挖机的牙轮齿结构，涉及牙轮钻头切削齿结构的设计和制造技术领域，解决了旋挖机在旋挖过程中遇见坚硬的岩石层后无法进一步开挖或开挖效率低的问题，其包括钻头和与钻头一体成型的连接块，钻头中开有空腔和将空腔与外部连通的通孔，通孔中设置有用于破碎岩石层的破碎柱，以及实现破碎柱限位在通孔中，并在破碎柱受外力移动后可对其进行复位的限位机构，空腔中包括有驱动破碎柱实现震动的驱动电机和凸轮机构。本实用新型具有在旋挖机旋挖过程中遇见坚硬岩石层而无法开挖或开挖困难时，对坚硬岩石层进行震动冲击破碎以提高开挖效率的效果。

技术领域

本实用新型涉及牙轮钻头切削齿结构的设计和制造技术的技术领域，尤其是涉及一种旋挖机的牙轮齿结构。

背景技术

牙轮钻头作为一种钻削岩层的工具已被广泛应用，钻头性能的显著改进直接降低钻井成本，尤其是近十年进步最快。使用寿命和钻速两个性能指标，它们最终确定钻头影响钻井成本的程度。提高钻头的机械钻速和使用寿命是降低钻井成本的有效途径，其中钻头切削结构的改进是提高钻头的机械钻速最直接的方法。牙轮钻头在旋转时具有冲击、压碎和剪切破碎地层岩石的作用，所以，牙轮钻头能够适应软、中、硬的各种地层。特别是在喷射式牙轮钻头和长喷嘴牙轮钻头出现后，牙轮钻头的钻井速度大大提高，是牙轮钻头发展史上的一次重大革命。牙轮钻头按牙齿类型可分为铣齿（钢齿）牙轮钻头、镶齿（牙轮上镶装硬质合金齿）牙轮钻头，按牙轮数目可分为单牙轮钻头、三牙轮钻头和组装多牙轮钻头。国内外使用最多、最普遍的是三牙轮钻头。

中国专利公开号CN101392631，公开日2009年3月25日，发明创造的名称为一种锥形齿钢齿牙轮钻头，该申请公开了一种具有正四棱锥形的切削齿和抗冲击且耐磨的具有正四棱锥形齿的钢齿牙轮钻头，其技术方案要点是：包括牙轮齿槽、齿圈，齿圈上设置有正四棱锥形齿，四棱锥齿的根部横截面和齿顶平面为正方形结构，横截面积由根部至齿顶逐渐变小，各棱锥面和齿顶平面堆焊有耐磨合金。

上述方案中通过减小齿圈牙轮外锥母线上的宽度，可以在牙轮上布置更多的齿排，使钻头牙齿上的钻压分布更均匀，钻孔底面土层覆盖系数增大，更能有效地对土层进行破碎，同时由于齿宽减小，齿排间距增大，使钻头排屑更通畅。但若在旋挖的过程中碰见坚硬的岩石层时，只靠旋挖的力会使开挖非常困难甚至无法进一步开挖，其工作效率极低。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种在旋挖过程中遇见坚硬岩石层而无法继续开挖时可对岩石层进行破碎的一种旋挖机的牙轮齿结构。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种旋挖机的牙轮齿结构，包括钻头和与钻头一体成型的连接块，所述钻头于其靠近土层的最近点位置开有一通孔，所述钻头内还开有空腔，所述通孔连通于所述空腔；

旋挖机的牙轮齿结构还包括有穿设于所述通孔的用于破碎坚硬石头的破碎柱，所述破碎柱可沿通孔上下移动，其长度大于通孔的深度，所述破碎柱远离土层的一端由通孔伸出至空腔中，旋挖机的牙轮齿结构还包括有设置于空腔中并与钻头固定连接的驱动电机，驱动电机还转动连接有用于推动破碎柱以使破碎柱实现沿通孔方向震动的凸轮机构；

旋挖机的牙轮齿结构还包括有将所述破碎柱限制在通孔位置，并同时在破碎柱被凸轮机构沿靠近土层的方向推出后，实现破碎柱复位的限位机构。

通过采用上述技术方案，当旋挖机在旋挖的过程中碰到坚硬的岩石层时，可启动驱动电机，驱动电机带动凸轮机构实现破碎柱沿通孔方向的高速震动，进而达到破碎坚硬岩石层的目的。

本实用新型进一步设置为：所述凸轮机构包括凸轮、转轴和用于支撑转轴的两支撑块，所述转轴与驱动电机连接，两所述支撑块沿转轴长度方向对称布置在通孔的两侧且与钻头固定连接，所述转轴穿设于两支撑块并与两支撑块转动连接，所述凸轮套设在转轴中并与转轴固定连接。