一种用于岩孔扩底的钻头结构的制作方法

本发明属于岩石锚固，具体涉及一种结构紧凑，扩孔效率高，岩石锚固效果好、安全可靠的用于岩孔扩底的钻头结构。

背景技术：

1、现有锚固岩石的岩孔的扩孔作业，均采用偏心扩孔方式。这种偏心扩孔方法的扩孔直径有限，且岩孔为上下直径相同的直孔形式；当岩石风化后，岩孔中的锚固结构与岩石之间为仅仅依靠摩擦力来紧固的结构，其紧固力小、稳固效果差，严重影响岩石的锚固效果，易引发安全事故。故有必要对现有技术的岩孔扩孔方式予以改进。

技术实现思路

1、本发明就是针对上述问题，提供一种结构紧凑，扩孔效率高，岩石锚固效果好、安全可靠的用于岩孔扩底的钻头结构。

2、本发明所采用的技术方案是：该用于岩孔扩底的钻头结构包括连轴，其特征在于：所述连轴由轴体构成，轴体内设置有压杆滑动腔；连轴轴体的一端与连接头相连，轴体的另一端为钢板连接端，钢板连接端的外壁上设置有至少两个钢板连接面；连轴的钢板连接端设置有扩张压杆，扩张压杆由压杆主体构成，压杆主体的一端布置在压杆滑动腔内，压杆主体的另一端设置有涨头；涨头包括扩张锥体，扩张锥体底面的一端设置有定位顶尖，扩张锥体的另一端设置有连接柱；涨头通过连接柱与扩张压杆的端部相连，扩张压杆布置在连轴压杆滑动腔内的一端、与连接头端壁之间设置有压缩弹簧；连轴钢板连接端的各钢板连接面与涨头扩张锥体之间分别设置有弹簧钢板，弹簧钢板由长条钢板构成，长条钢板的一端为固定连接端，长条钢板的另一端为扩张端；各弹簧钢板通过固定连接端分别与钢板连接面相连；弹簧钢板扩张端的外侧面设置有扩孔弧板，扩孔弧板由弧板主体构成，弧板主体位于外侧的弧形面的上部设置有若干个合金颗粒；弹簧钢板扩张端的内侧面设置有筋板。

3、所述扩张压杆的压杆主体内设置有风冷通孔；所述涨头的连接柱内设置有冷却风通道，冷却风通道与涨头扩张锥体底面端部之间通过若干个冷却风出口相连；相应地，连接头内设置有中心通孔。以在岩孔扩底的过程中，通过连接头中心通孔、连轴压杆滑动腔、扩张压杆风冷通孔，以及涨头连接柱冷却风通道构成的通风道，经由涨头扩张锥体底面的冷却风出口，对扩孔区域进行冷却，并吹出岩石切割所产生的碎屑，便于扩孔作业的顺利进行。

4、所述连轴压杆滑动腔位于钢板连接端一侧的内壁上设置有键槽；所述扩张压杆的压杆主体外壁上，设置有沿扩张压杆运动方向布置的滑动凹槽；连轴钢板连接端设置的键槽与扩张压杆滑动凹槽之间通过联接键相连。以对扩张压杆在连轴压杆滑动腔内的伸缩，进行导向和定位，确保使用效果。

5、所述扩孔弧板上设置的合金颗粒包括柱形连接体，柱形连接体的上端设置有竖直布置的切割头；合金颗粒通过柱形连接体固定在扩孔弧板的弧板主体外侧的连接凹槽内。以利用合金颗粒对岩孔底部岩石进行旋转切割，实现岩孔扩底。

6、所述连轴轴体位于钢板连接端的端部设置有封闭端盖，封闭端盖的中部设置有用于使扩张压杆穿过的通孔。以将连轴压杆滑动腔的下端紧密封闭，避免岩石碎屑和烟尘等进入到滑动腔内部、影响动作效果，可延长扩底钻头的使用寿命。

7、所述扩张压杆的压杆主体、与涨头相连的一端设置有连接螺柱；相应地，涨头连接柱的端部设置有螺柱连接槽；扩张压杆通过连接螺柱与涨头的螺柱连接槽螺纹连接。以方便涨头的安装和拆卸，便于日常的维修和保养。

8、所述扩孔弧板的弧板主体上设置有若干个沉头螺孔，扩孔弧板通过布置在沉头螺孔内的内六角螺钉设置在弹簧钢板扩张端的外侧面。以通过下沉式的连接结构，确保扩孔弧板切割岩石过程中的连接紧固程度。

9、所述连接头与连轴轴体端部之间设置有输气连接体；所述扩张压杆的压杆主体布置在连轴压杆滑动腔内的一端设置有扩张活塞，扩张活塞将压杆滑动腔分隔成压缩腔和弹簧腔；连轴压缩腔位于钢板连接端的端部设置有密封端盖；输气连接体的出气口与连轴压缩腔外壁上的进气口之间设置有输气管。以在岩孔底部岩层较软、岩孔扩底钻头下端涨头的定位顶尖无法形成稳定的扩孔竖直定位时，为了保证岩孔扩底的正常实施，利用通入到连轴压缩腔内的压缩空气，来推动扩张压杆上端部的扩张活塞，从而带动扩张压杆下端部涨头的扩张锥体对弹簧钢板扩张端进行辅助扩张，并利用扩孔弧板外侧的合金颗粒对岩孔底部进行扩孔。

10、本发明的有益效果：由于本发明采用轴体内设置压杆滑动腔的连轴，连轴轴体的一端与连接头相连，轴体另一端的钢板连接端的外壁上设置钢板连接面；连轴的钢板连接端设置扩张压杆，扩张压杆的压杆主体的一端布置在压杆滑动腔内，压杆主体的另一端设置涨头；涨头的扩张锥体底面的一端设置定位顶尖，扩张锥体的另一端设置连接柱；涨头通过连接柱与扩张压杆的端部相连，扩张压杆端部与连接头之间设置压缩弹簧；连轴钢板连接端的钢板连接面与涨头扩张锥体之间设置有弹簧钢板，弹簧钢板的长条钢板的一端为固定连接端，长条钢板的另一端为扩张端；弹簧钢板通过固定连接端与连轴的钢板连接面相连，弹簧钢板扩张端的外侧面设置扩孔弧板，弹簧钢板扩张端的内侧面设置筋板；扩孔弧板的弧板主体上部设置若干个合金颗粒的结构形式，所以其设计合理，结构紧凑，通过能够对岩孔底部进行扩张的结构，使岩孔底部形成直径大于上部孔径的锥形结构；进而让岩孔底部的锚固结构与岩石之间，形成承载桩式的紧固结构，让岩孔底部的岩石受压，从而增大了紧固力、稳固效果好，提升岩石锚固效果。并且，扩孔效率高，使用安全可靠。

技术特征：

1.一种用于岩孔扩底的钻头结构，包括连轴（2），其特征在于：所述连轴（2）由轴体（12）构成，轴体（12）内设置有压杆滑动腔（13）；连轴（2）轴体（12）的一端与连接头（1）相连，轴体（12）的另一端为钢板连接端（14），钢板连接端（14）的外壁上设置有至少两个钢板连接面（17）；连轴（2）的钢板连接端（14）设置有扩张压杆（7），扩张压杆（7）由压杆主体（19）构成，压杆主体（19）的一端布置在压杆滑动腔（13）内，压杆主体（19）的另一端设置有涨头（11）；涨头（11）包括扩张锥体（24），扩张锥体（24）底面的一端设置有定位顶尖（25），扩张锥体（24）的另一端设置有连接柱（23）；涨头（11）通过连接柱（23）与扩张压杆（7）的端部相连，扩张压杆（7）布置在连轴（2）压杆滑动腔（13）内的一端、与连接头（1）端壁之间设置有压缩弹簧（3）；连轴（2）钢板连接端（14）的各钢板连接面（17）与涨头（11）扩张锥体（24）之间分别设置有弹簧钢板（4），弹簧钢板（4）由长条钢板（29）构成，长条钢板（29）的一端为固定连接端（30），长条钢板（29）的另一端为扩张端（32）；各弹簧钢板（4）通过固定连接端（30）分别与钢板连接面（17）相连；弹簧钢板（4）扩张端（32）的外侧面设置有扩孔弧板（8），扩孔弧板（8）由弧板主体（34）构成，弧板主体（34）位于外侧的弧形面的上部设置有若干个合金颗粒（9）；弹簧钢板（4）扩张端（32）的内侧面设置有筋板（10）。

2.根据权利要求1所述的用于岩孔扩底的钻头结构，其特征在于：所述扩张压杆（7）的压杆主体（19）内设置有风冷通孔（20）；所述涨头（11）的连接柱（23）内设置有冷却风通道（27），冷却风通道（27）与涨头（11）扩张锥体（24）底面端部之间通过若干个冷却风出口（26）相连；相应地，连接头（1）内设置有中心通孔。

3.根据权利要求1所述的用于岩孔扩底的钻头结构，其特征在于：所述连轴（2）压杆滑动腔（13）位于钢板连接端（14）一侧的内壁上设置有键槽（16）；所述扩张压杆（7）的压杆主体（19）外壁上，设置有沿扩张压杆（7）运动方向布置的滑动凹槽（21）；连轴（2）钢板连接端（14）设置的键槽（16）与扩张压杆（7）滑动凹槽（21）之间通过联接键（5）相连。

4.根据权利要求1所述的用于岩孔扩底的钻头结构，其特征在于：所述扩孔弧板（8）上设置的合金颗粒（9）包括柱形连接体（36），柱形连接体（36）的上端设置有竖直布置的切割头（37）；合金颗粒（9）通过柱形连接体（36）固定在扩孔弧板（8）的弧板主体（34）外侧的连接凹槽内。

5.根据权利要求1所述的用于岩孔扩底的钻头结构，其特征在于：所述连轴（2）轴体（12）位于钢板连接端（14）的端部设置有封闭端盖（6），封闭端盖（6）的中部设置有用于使扩张压杆（7）穿过的通孔。

6.根据权利要求1所述的用于岩孔扩底的钻头结构，其特征在于：所述扩张压杆（7）的压杆主体（19）、与涨头（11）相连的一端设置有连接螺柱（22）；相应地，涨头（11）连接柱（23）的端部设置有螺柱连接槽（28）；扩张压杆（7）通过连接螺柱（22）与涨头（11）的螺柱连接槽（28）螺纹连接。

7.根据权利要求1所述的用于岩孔扩底的钻头结构，其特征在于：所述扩孔弧板（8）的弧板主体（34）上设置有若干个沉头螺孔（35），扩孔弧板（8）通过布置在沉头螺孔（35）内的内六角螺钉设置在弹簧钢板（4）扩张端（32）的外侧面。

8.根据权利要求1所述的用于岩孔扩底的钻头结构，其特征在于：所述连接头（1）与连轴（2）轴体（12）端部之间设置有输气连接体（38）；所述扩张压杆（7）的压杆主体（19）布置在连轴（2）压杆滑动腔（13）内的一端设置有扩张活塞（41），扩张活塞（41）将压杆滑动腔（13）分隔成压缩腔（42）和弹簧腔（40）；连轴（2）压缩腔（42）位于钢板连接端（14）的端部设置有密封端盖（43）；输气连接体（38）的出气口与连轴（2）压缩腔（42）外壁上的进气口之间设置有输气管（39）。

技术总结一种用于岩孔扩底的钻头结构，解决现有偏心扩孔方式存在的扩孔直径有限，直孔形式岩孔中的锚固结构与岩石之间紧固力小、稳固性差，易引发安全事故的问题。包括连轴，连轴轴体的一端与连接头相连，轴体另一端的钢板连接端设置扩张压杆，扩张压杆的一端布置在连轴压杆滑动腔内，扩张压杆另一端设置涨头；扩张压杆端部与连接头之间设置压缩弹簧；连轴钢板连接端的钢板连接面与涨头扩张锥体之间设置有弹簧钢板；弹簧钢板扩张端的外侧面和内侧面，分别设置扩孔弧板和筋板；扩孔弧板上设置若干个合金颗粒。其设计合理，结构紧凑，扩孔效率高，使用安全可靠；通过可对岩孔底部扩张的结构，使锚固结构与岩石之间形成承载桩式紧固结构，提升锚固效果。技术研发人员：孟岍受保护的技术使用者：辽宁腾通建设工程有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/18