CN105499664B - 一种钻头及栓的安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提了供一种钻头，所述钻头包括钻杆后部的环形凸出部位、环形部件、摇摆定位侧镗机构、钻镗两用刀刃头；所述环形凸出部位设置槽口方向斜向下的环形关节槽；所述环形部件设置有和环形关节槽相对应环弧关节头，所述环形部件通过环弧关节头套在环形凸出部位外，所述环形部件底部带有消震钻孔深度限位结构，所述钻杆和钻柄所构成的整体为钢棒进入合模机进行合模热锻压或热冲压成型。本发明还提供了一种栓的安装方法。本发明通过对钻杆采用一次性合模成型发明和以轴芯为限位基点的关节限位，不但造价低廉，而且还避免在钻底部被扩镗的切底孔时，对孔周围的混凝土产生不利影响，确保孔的精度并提高钻头的寿命。

Description

一种钻头及栓的安装方法

技术领域

本发明涉及一种钻头，适用于各类建筑混凝土上完成钻孔与底部扩镗。尤其适用于天花板吊挂及薄墙上施工可有效防止冲击造成相邻房间损坏，本发明还涉及栓的安装方法。

背景技术

现有混凝土钻孔与扩镗孔用钻头主要分2种模式：

线膨胀原理的膨胀型锚栓由于安全性较差，已被禁用于幕墙、生命线工程...等，而现有的被认为较安全的切扩孔锚栓，由于切扩孔钻孔工艺问题，也存在较多的问题：

其一，钻头造价高昂，寿命太短，并且只能用于较大孔，市场受众较窄。如：专利号CN200420089975一种深孔绞刀。

其二，为配合切扩孔的深度限位，釆用硬性钢板限位式钻头钻直孔，并通过电锤冲击作用下钻成直孔时，使冲击震应力集中于限位上部和卡簧处而造成断裂。另外为了节约造价，配用较早的普通电钻作为动力的扩镗孔钻，这样虽从钻头成本上有所节约，但其扩镗底孔用钻头采用深度限位平底垫片，套在钻杆上与外凸出的限位支撑平底上，在倾斜摇摆扩底孔时，由于限位支撑平底在倾斜时就会出现角度差，角度差带来了约10毫米间隙左右的上下摆动的硬冲击行程限位，造成本应扩镗出与锚栓相吻合的锥状孔，变成了锥状孔上部遭到混凝土孔破损变大，成了延伸喇叭状，使得锚栓在承力时发生扩张套管向外拉出造成锚栓位移性，导致螺母松弛和结构件下垂，对幕墙来讲非常危险的。如专利CN89106532产生有根切钻孔的钻孔设备。

其三，为了解决硬性钢板限位问题，采用塑料弹性限位，并通过电锤冲击下，使得塑料内的钢平垫限位片与钻杆上限位平面的凸缘相冲击抵触，在倾斜扩镗时凸缘的平面的支点就会形成角度，其角度带来往孔外方向出来约10毫米左右的塑料弹性冲击行程限位，造成本应扩镗成与锚栓相吻合的锥状孔，但锥状孔上部遭到混凝土孔破损变大，成了延伸喇叭状，使得锚栓在承力时发生扩张套管向外拉出造成锚栓位移性松弛，并且钻头的塑料壳限位寿命约在50个孔左右就报废，这对于这占每孔约15元的钻头成本来讲，造价昂贵显得奢侈。如：专利号CN92101397，用于通过侧切制出钻孔的钻头。

我国已进入劳动力短缺和机器代人时代，这类扩镗孔的钻头，无论在欧美还是我国，其都得动用数控设备造型方能生产，其售价均在数百元和近千元，其钻头成本已超过锚栓产品售价，严重制约行业发展。为此，研究开发低成本、高功效的钻孔与扩镗一体化钻头，市场前景看好。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种钻头，通过对钻杆采用一次性合模成型发明和以轴芯为限位基点的关节限位，不但造价低廉，而且还避免在钻底部被扩镗的切底孔时，对孔周围的混凝土产生不利影响，确保孔的精度并提高钻头的寿命。为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种钻头，包括传动钻柄、钻杆，其特征在于所述钻头还包括钻杆后部的环形凸出部位、环形部件、摇摆定位侧镗机构、钻镗两用刀刃头；所述环形凸出部位设置槽口方向斜向下的环形关节槽；所述环形部件设置有和环形关节槽相对应环弧关节头，所述环形部件通过环弧关节头套在环形凸出部位外，所述环形部件底部带有消震钻孔深度限位结构，所述的环弧关节头内径小于关节槽上面槽口外径；所述的摇摆侧镗定位机构包括设在所述关节槽下部和钻镗两用刀刃头的侧切刀刃上部之间的中间摇摆支撑部以及处在中间摇摆支撑部上方的缩颈部，钻杆自中间摇摆支撑部至缩颈部的中间段直径逐渐减小；所述钻杆上从钻镗两用刀刃头顺着钻杆至关节槽之间设有逆时针螺旋排屑槽；

所述钻杆和钻柄所构成的整体为钢棒进入合模机进行合模热锻压或热冲压成型。

在采用上述技术方案的基础上，本发明还可分别采用以下进一步的技术方案或对这些技术方案组合使用：

所述逆时针螺旋排屑槽由斜槽、横槽相接完成，横槽的首尾均接有斜槽，所述钻杆上设置刀刃槽，刀刃槽与斜槽相接。

所述环弧关节头和关节槽之间设置有金属弹性锁件，所述金属弹性锁件具有底部，所述底部和所述关节槽抵触而获得支撑，所述金属弹性锁件在底部的两侧还具有侧支撑局部，两侧的侧支撑局部和关节头的上部和下部接触而使关节头获得支撑。

所述金属弹性锁件为环套结构，且在环套结构上具有形成所述底部和侧支撑局部的槽口斜向下的环形槽。

所述环形部件的底部设有供柔性抗震垫置入的槽，所述消震钻孔深度限位结构采用柔性抗震垫，通过槽口对柔性抗震垫的挤压把柔性抗震垫锁牢，或者用胶粘牢。

所述钻杆在凸出部位的下方和缩颈部的上方设有加工孔口限位台阶的刀具。

所述钻镗两用刀刃头为十字整体，其扩镗用的侧切刀刃在十字整体上锥向倾斜延长，其十字整体中间设有定位尖头；所述的钻镗两用刀刃头，其侧镗孔的侧切刀刃长度长于钻孔刀刃。所述十字整体中的四个钻刀刃都可加长成可侧切刀刃，但是并不必要，因为侧切工作量较少,只需1-2个刀刃足可满足。

所述钻杆为圆面，为了解决逆时针螺旋排屑槽因顺着钻杆圆面的螺旋槽深角度无法完成合模方式制造的脱模问题，所述钻杆以合模线为基准分为左右配置的第一侧和第二侧，所述逆时针螺旋排屑槽由斜槽、横槽相接完成，所述逆时针螺旋排屑槽以所述横槽的形式从第一侧通至第二侧，所述钻杆上还设置刀刃槽，刀刃槽与斜槽相接；第一侧和第二侧的所述刀刃槽、横槽、斜槽的槽型分别为满足向第一侧和第二侧脱模要求的槽型。

在所述扩镗用的侧切刀刃的顺时针向前方设有确保顺利扩镗和排屑用的扩镗助削空位。

本发明的第二个目的是提供一种栓的安装方法，其特征在于

在安装之前，对需安装栓的基体用上述的钻头钻直孔，直到所述钻头的消震钻孔深度限位结构碰到孔口，然后利用所述钻头的消震钻孔深度限位结构作为消震自适应限位结构，在钻孔深度被限定的情况下，以钻头的摇摆支撑部为支点摇摆钻头，从而用钻头的钻镗两用刀刃头的侧切刀刃切削进行底部扩镗，形成底部被扩镗形成底部侧凹的切底孔，且在摇摆钻头过程中，利用加工孔口限位台阶的刀具切削形成孔口限位台阶，限位台阶的高度高出所述栓的套筒顶部1-2mm；

在安装时，先将所述栓放入切底孔，使套筒上的安装深度限位与切底孔的孔口限位台阶形成限位配合；然后，采用前端带有推杆，推杆后方设置与套筒内孔的内螺纹螺纹连接的螺杆的安装机械，采用螺旋方式推进，由推杆推挤扩张销向前推进，直至扩张销向前凸出的台阶的底部台阶面与套筒的防击穿限位形成限位配合，此时，套筒的扩张瓣被扩张进入切底孔的底部侧凹中，完成安装。

由于采用本发明的技术方案，本发明的结构能实现对钻杆采用一次性合模成型，并在这种结构简单的部件中，实现以轴芯为限位基点的消震自适应关节式限位结构，既避免在钻底部被扩镗的切底孔时，对孔周围的混凝土产生不利影响，又确保孔的精度并提高钻头的寿命，而且，自适应关节式限位结构能够直接安装，能够极大地降低钻头的成本，降低打孔成本；且本发明应用于栓的安装时，能够较好地发挥具有防击穿限位、安装深度限位、防脱出限位这种立体三位限位防护的栓的功能，能够同时解决安装时容易击穿安装基体以及连接强度的问题。

附图说明

图1为本发明一种实施例的主视局剖图，其中隐去了消震钻孔深度限位结构。

图2为本发明另一种实施例的主视局剖图。

图3为本发明第三种实施例的主视局剖图。

图3a为本发明第三种实施例中环形部件的主视局剖图。

图3b为本发明金属弹性锁件的主视图。

图4a为本发明钻镗两用刀刃头一种实施方式的示意图。

图4b为本发明钻镗两用刀刃头另一种实施方式的示意图。

图5a为本发明钻杆、钻柄整体件的侧视图。

图5b为本发明钻杆、钻柄整体件的主视图。

图5c为本发明钻杆、钻柄整体件的仰视图。

图5d为本发明钻杆、钻柄整体件以合模线为基准分成第一侧和第二侧后的示意图。

图6为本发明钻头的钻切底孔的示意图。

图7为一种栓的套筒的主视图。

图8为图7中扩张瓣处的断面图。

图9为图7套筒的剖视图。

图10为图9的俯视图.

图11为图7所示这种栓的扩张销和套筒的预装示意图。

图12为图11中的扩张销的示意图。

图13为图11中的扩张销的俯视图。

图14为栓安装到安装基体中后的剖视图。

图15为栓的安装过程示意图。

具体实施方式

参照图1-6。本发明所提供的一种钻头，包括传动钻柄201、钻杆210。所述传动钻柄201设有适配各类电锤动力头连接的槽坑。

所述钻头还包括钻杆后部的环形凸出部位213、环形部件220、摇摆定位侧镗机构、钻镗两用刀刃头240；所述环形凸出部位设置槽口方向斜向下的环形关节槽212；所述环形部件设置有和环形关节槽相对应环弧关节头222，所述环形部件通过环弧关节头222套在环形凸出部位220外，所述环形部件底部带有消震钻孔深度限位结构221，所述的环弧关节头内径小于关节槽上面槽口2120外径；所述的摇摆侧镗定位机构包括设在所述关节槽下部和钻镗两用刀刃头的侧切刀刃上部之间的中间摇摆支撑部211以及处在中间摇摆支撑部上方的缩颈部205，钻杆自中间摇摆支撑部至缩颈部的中间段直径逐渐减小；所述钻杆上从钻镗两用刀刃头顺着钻杆至关节槽之间设有逆时针螺旋排屑槽。

采用本发明的结构，所述钻杆和钻柄所构成的整体能采用钢棒进入合模机进行合模热锻压或热冲压成型，极大地降低了成本。

所述环弧关节头222和关节槽212之间设置有金属弹性锁件230，所述金属弹性锁件具有底部231，所述底部231和所述关节槽抵触而获得支撑，所述金属弹性锁件在底部的两侧还具有侧支撑局部232，两侧的侧支撑局部232和关节头的上部和下部接触而使关节头获得支撑。这样，消震钻孔深度限位结构利用三点弹性接触支撑而使得其既能够起到准确的限位功能，起到消震功能，而有能够灵活活动，便于钻孔操作，而且，处在凸出部位的槽口方向斜向下的关节槽212，其下方的钻杆在安装刀具之前没有任何结构能够阻挡环形部件220，能够方便环形部件的安装，且安装后，又能够利用金属弹性锁件230而防止其掉下。

本实施例中，所述金属弹性锁件230为环套结构，且在环套结构上具有形成所述底部231和侧支撑局部232的槽口斜向下的环形槽。所述的金属弹性锁件设有至少1个开口槽233，能使金属弹性锁件通过压力卡入关节槽内。

所述凸出部位的上部设置有与钻杆之间的过渡增强部位218。

在本实施例中，所述钻杆210在凸出部位213的下方设有加工孔口限位台阶102的刀具215，附图标号2150为刀具215的装配孔。

所述环形部件的底部设有供柔性抗震垫置入的槽224，所述消震钻孔深度限位结构221采用柔性抗震垫，通过槽224的槽口对柔性抗震垫的挤压把柔性抗震垫锁牢，或者用胶粘牢。

如图5a、5b所示，所述排屑槽由斜槽203、横槽204相接完成，横槽的首尾均接有单侧面斜槽斜槽203，刀刃槽202与斜槽203相接。

如前所述，采用本发明的结构，所述钻杆和钻柄所构成的整体能采用钢棒进入合模机进行合模热锻压或热冲压成型，极大地降低了成本。所述钻杆以合模线300为基准分为左右配置的第一侧A和第二侧B，所述逆时针螺旋排屑槽由斜槽203、横槽204相接完成，所述逆时针螺旋排屑槽以所述横槽204的形式从第一侧A通至第二侧B；第一侧和第二侧的所述刀刃槽、横槽、斜槽的槽型分别为满足向第一侧和第二侧脱模要求的槽型。

在钻杆的底部可通过模具而在合模热锻压或热冲压成型制造时形成所述钻镗两用刀刃头的安装槽216，在所述扩镗用的侧切刀刃的顺时针向前方设有扩镗助削空位217。

所述的钻镗刀刃头240，其侧镗孔的侧切刀刃241长度长于钻孔刀刃242。如图4b所示，所述钻镗两用刀刃头可以为十字整体，其扩镗用的侧切刀刃在十字整体上锥向倾斜延长，其十字整体中间设定位尖头243。钻镗刀刃头240为耐磨高强度材料制成，通过焊接镶嵌于钻杆底部安装槽216中。

所述钻杆件表面设有增加耐磨性的氮层或者钛层。

参照图2，在本实施例中，所述环形部件220具有与所述过渡增强部位218配合的钩223，这样，既能起到避免应力集中，特别是对于需要摇摆扩镗使用的钻头，能够大幅延长钻头的使用寿命，又能够进一步保护环形部件220，同时又不妨碍钻孔深度限位结构的关节动作。

参照图6，附图标号100为安装基体，是所要安装的栓所依附的主体，比如墙板或吊顶板。附图标号101为切底孔，附图标号103为切底孔底部被扩镗后的侧凹103。

本发明所提供的钻头用于栓的安装。参照附图7-15，本发明提供了一种栓的实施例：

本发明所提供的栓为一种限位栓，包括套筒1，套筒的下端设置扩张瓣2，所述限位栓还包括预装入套筒内的扩张销3，所述扩张销设置有预装结构，所述套筒1的内孔10中设有与所述预装结构配合的结构。

所述套筒1设有与所述扩张销3配合的防击穿限位4以及和安装基体100配合的安装深度限位5。

安装深度限位5可以是处在套筒上端的一圈向外凸出的台阶。

所述防击穿限位4为处在扩张瓣2末端的向内凸出部，所述扩张销3的头部设置有向前凸出的台阶，所述台阶的底部台阶面31与所述防击穿限位4配合，使得扩张销3在向前运动接触到扩张瓣2的斜面后，在继续向前运动而持续扩张扩张瓣2时，当底部台阶面31碰到防击穿限位后，扩张销3无法再继续向前而与套筒1成为整体，套筒1则由所述装深度限位5与安装基体上的安装限位栓的切底孔101的孔口限位台阶102的配合，而不能向深度方向继续运动。

所述向前凸出的台阶的向前凸出部32进入各扩张瓣2的向内凸出部(也即防击穿限位4)之间40，所述向前凸出部32和向内凸出部的顶端侧面41形成防脱出限位配合，防止扩张瓣2向内收缩，进一步地，所述防击穿限位的顶端侧面41在扩张瓣2未扩张前呈倒圆锥面(见图12)，所述向前凸出部32的侧面320呈圆柱面，使得扩张销3在承受扩张瓣2的反作用力的最大力臂处所承受的是垂直压力，防止出现在限位栓安装时有助于扩张瓣扩张的扩张瓣斜面21对扩张销3产生挤出效应。

所述扩张销设置预装传动结构34，所述套筒1的内孔10从靠近孔口一直到接近扩张瓣2的位置设置内螺纹11。在所述内孔10上端设置保护内螺纹的过渡式导入口12，该导入口12呈圆锥形且不设置螺纹，其目的是由于限位栓在安装时缺乏导向，限位栓在被榔头击入切底孔101时，很容易把内螺纹破坏，导致后续的物品安装困难，因此，所述限位栓利用冷镦造工艺，在挤压形成防击穿限位4时，利用同副模具同道工序形成导入口12，同时通过冷镦造工艺使得材料硬化增强，这样，在采用榔头敲击套筒时，不容易变形且即使有少量变形，也不会影响内孔10的孔径及内螺纹11，在从而解决内螺纹破坏及物品难安装的问题。

所述扩张销3的侧面设置有可与所述内螺纹11配合的预装凸点33，使扩张销3可依靠所述预装传动结构而旋入预装到套筒1下部，使扩张销3能预装到套筒1上而形成成品，使扩张销3能在不同角度安装时不至于掉出，当扩张销3推进扩张扩张瓣2时，该预装凸点33自动掉下或变形或破坏下部内螺纹，既方便了向上安装，又不影响限位栓的安装，而套筒内孔10上部的内螺纹被完整保留用于连接需安装的物品，所述预装传动结构可以是内六角、外六角、一字、十字，以及可使输入扭力的其它结构，这样使得扩张销3也能通过冷镦造而成。

所述限位栓的套筒形成顺模构型(见图9和图10，能通过冷镦制造镦造成无缝体，只需对扩张瓣3处切槽6及攻内螺纹即可，其结构致密强度高，简单精致价廉。

所述套筒1的外表面在扩张瓣的根部设有一圈易张槽13，即确保承力强度，又能通过易张槽13使得扩张瓣能被轻松撑开。

所述扩张瓣的外表面设置止转承力纹14，以增加混凝土与扩张元件磨擦系数，使锚杆、丝杆安装于套筒的内孔的内螺纹中时，不致于转动。

以上所提供的限位栓在简单的结构中实现了防击穿限位、安装深度限位、防脱出限位，通过这种立体三位限位防护，能够同时解决安装时容易击穿安装基体以及连接强度的问题，且结构安装方便、容易制造、强度高、成本低。

上述限位栓的安装方法如下：

在安装之前，对需安装限位栓的基体100用图1-6所示实施例的钻头钻直孔，直到所述钻头的消震钻孔深度限位结构221碰到孔口，然后利用所述钻头的消震钻孔深度限位结构作为消震自适应限位结构，在钻孔深度被限定的情况下，以钻头的摇摆支撑部211为支点摇摆钻头，从而用钻头的钻镗两用刀刃头的侧切刀刃241切削进行底部扩镗，形成底部被扩镗形成底部侧凹的切底孔101，且在摇摆钻头过程中，利用加工孔口限位台阶的切削刀具215切削处孔口限位台阶102，限位台阶的高度高出所述栓的套筒1顶部1-2mm。

在安装时，先将所述限位栓放入切底孔101，使套筒1上的安装深度限位5与切底孔的孔口限位台阶102形成限位配合；然后，采用前端带有推杆401、推杆后方设置与套筒内孔的内螺纹11螺纹连接的螺杆402的安装机械400，采用螺旋方式推进，由推杆401推挤扩张销3向前推进，直至所述向前凸出的台阶的底部台阶面与所述防击穿限位4形成限位配合，此时，扩张瓣3被扩张进入切底孔的底部侧凹103中，完成安装。这样，通过上述带螺杆和推进杆的相互抵力式安装设备400，通过旋转螺纹推进扩张销，完成后能自动旋出，一切都在数秒内完成，非常方便，不会击穿安装基体，且在安装时能消除向外位移量所造成的凸出安装缺陷。

以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种钻头，包括传动钻柄、钻杆，其特征在于所述钻头还包括钻杆后部的环形凸出部位、环形部件、摇摆定位侧镗机构、钻镗两用刀刃头；所述环形凸出部位设置槽口方向斜向下的环形关节槽；所述环形部件设置有和环形关节槽相对应环弧关节头，所述环形部件通过环弧关节头套在环形凸出部位外，所述环形部件底部带有消震钻孔深度限位结构，所述的环弧关节头内径小于关节槽上面槽口外径；所述的摇摆定位侧镗 机构包括设在所述关节槽下部和钻镗两用刀刃头的侧切刀刃上部之间的中间摇摆支撑部以及处在中间摇摆支撑部上方的缩颈部，钻杆自中间摇摆支撑部至缩颈部的中间段直径逐渐减小；所述钻杆上从钻镗两用刀刃头顺着钻杆至关节槽之间设有逆时针螺旋排屑槽；

所述钻杆和钻柄所构成的整体为钢棒进入合模机进行合模热锻压或热冲压成型，所述钻杆以合模线为基准分为左右配置的第一侧和第二侧，所述逆时针螺旋排屑槽由斜槽、横槽相接完成，所述逆时针螺旋排屑槽以所述横槽的形式从第一侧通至第二侧，所述钻杆上还设置刀刃槽，刀刃槽与斜槽相接；第一侧和第二侧的所述刀刃槽、横槽、斜槽的槽型分别为满足向第一侧和第二侧脱模要求的槽型。

2.如权利要求1所述的一种钻头，其特征在于所述逆时针螺旋排屑槽由斜槽、横槽相接完成，横槽的首尾均接有斜槽，所述钻杆上设置刀刃槽，刀刃槽与斜槽相接。

3.如权利要求1所述的一种钻头，其特征在于所述环弧关节头和关节槽之间设置有金属弹性锁件，所述金属弹性锁件具有底部，所述底部和所述关节槽抵触而获得支撑，所述金属弹性锁件在底部的两侧还具有侧支撑局部，两侧的侧支撑局部和关节头的上部和下部接触而使关节头获得支撑。

4.如权利要求3所述的一种钻头，其特征在于所述金属弹性锁件为环套结构，且在环套结构上具有形成所述底部和侧支撑局部的槽口斜向下的环形槽。

5.如权利要求1所述的一种钻头，其特征在于所述环形部件的底部设有供柔性抗震垫置入的槽，所述消震钻孔深度限位结构采用柔性抗震垫，通过槽口对柔性抗震垫的挤压把柔性抗震垫锁牢，或者用胶粘牢。

6.如权利要求1所述的一种钻头，其特征在于所述钻杆在凸出部位的下方和缩颈部的上方设有加工孔口限位台阶的刀具。

7.如权利要求1所述的一种钻头，其特征在于所述钻镗两用刀刃头为十字整体，其扩镗用的侧切刀刃在十字整体上锥向倾斜延长，其十字整体中间设有定位尖头；所述的钻镗两用刀刃头，其侧镗孔的侧切刀刃长度长于钻孔刀刃。

8.如权利要求7所述的一种钻头，其特征在于在所述扩镗用的侧切刀刃的顺时针向前方设有确保顺利扩镗和排屑用的扩镗助削空位。