专利名称：叶片式锥头小齿钻头的制作方法
技术领域：
本实用新型钻头涉及一种钻探施工工具，具体的说，是涉及一种叶片式锥头小齿 钻头。
背景技术：
在打钻过程中，采用传统的平头齿钻头时，当遇见松软岩层或煤层、尤其是松软煤 层地质条件下，易造成打钻过程中塌孔、堵孔而导致无法退钻的现象，大大制约了矿井开展 的瓦斯抽放、探放水和工作，严重影响了矿井的安全生产。传统平头齿钻头由于钻头齿较大 (齿距或刃距约为4厘米)，在风压方式钻进施工过程中易与煤层摩擦过热导致煤层着火产 生一氧化碳有毒气体，并且打钻过程中的渣子不易及时排出，危及施工作业人员安全。
实用新型内容本实用新型针对现有技术中存在的问题，提供一种叶片式锥头小齿钻头。为了实现本实用新型的目的，本实用新型采用的技术方案为一种叶片式锥头小齿钻头，其钻头前端为锥形，所述钻头包括环绕钻头连杆固定 的三个以上叶片，叶片以钻头连杆的轴线为中心向外发散，钻头连杆的轴线通过叶片所在 平面，所述叶片的外缘的下端向钻头轴线方向倾斜并相交，所述叶片的叶脊上带有钻齿，所 述钻齿沿叶片外缘的叶脊方向首尾相接依次排列，所述钻齿的齿间距为5——20mm。钻头包括环绕钻头连杆1固定的三个结构相同的叶片2，叶片2所在平面相交于钻 头连杆1的轴线，叶片2所在平面之间依次成120°夹角。钻头包括环绕钻头连杆1固定的四个结构相同的叶片2，叶片2所在平面相交于钻 头连杆1的轴线，叶片2所在平面之间依次成90°夹角。三个以上叶片2表面所在平面之间的夹角不相等。叶片2的外形为直角梯形或直角梯形斜边被向外凸出的圆弧或双曲线或抛物线 取代的平面闭合组合曲线。钻头的横截面上外缘各点位于同一圆周上。所述钻齿3的齿间距为10mm。各钻齿3的齿间距为不均等分布。本实用新型的有益效果在于1、锥形头部有利于钻头的钻进，减小了钻头的钻进阻力。2、小齿在松软岩层或煤层的地质条件下，不但可以有效的进行钻进，同时可以顺 利退杆，退杆的阻力也大大减小。3、叶片式钻头的设计使得排渣或排水通道的横截面积大大增加，使得不易发生堵
塞现象。4、由于退杆的阻力大大减小，同时排渣更为容易，使得钻头与煤层或岩层的摩擦 大大减小，对于较少在摩擦过热条件下有害气体的产生具有重要意义。[0018]5、在松软岩层或煤层的地质条件下，钻进过程中钻头叶片受到的扭应力有限，本 实用新型的结构完全能够满足需要，并且钻头的叶片加工好后，再加工钻齿，加工若干叶片 后经简单加工即可制成本实用新型的钻头，比传统的平头齿钻头、麻花钻等都容易加工，材 料要求也较低，从这个意义上讲，大大节约了成本，即使钻头损坏，也不会造成极大的经济 损失，增强了推广实施的可能性。6、经实践，在松软地质条件下，本实用新型的叶片式锥头小齿钻头的钻进速度比 传统的平头齿钻头快大约50%——60%，效果明显。
图1是本实用新型实施例一的结构示意图。图2是本实用新型实施例二从钻头锥形前端方向的视图。图中，1为钻头连杆，2为叶片，3为钻齿。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明实施例一参见图1。一种叶片式锥头小齿钻头，其钻头前端为锥形，所述钻头包括环绕钻头连杆1固 定的四个叶片2，四个叶片2以钻头连杆1的轴线为中心向外发散，钻头连杆1的轴线通过 叶片2所在平面，叶片2的外缘的下端向钻头轴线方向倾斜并相交，形成锥形的钻头前端， 叶片2的叶脊上带有钻齿3，所述钻齿3沿叶片2外缘的叶脊方向首尾相接依次排列，所述 钻齿3的齿间距为5——20mm。四个叶片2的结构相同，均为直角梯形，叶片2所在平面相交于钻头连杆1的轴 线，叶片2所在平面之间依次成90°夹角。钻头的横截面上外缘各点位于同一圆周上。本实施例中钻齿3的齿间距为10mm。实施例二参见图2。与实施例一的相同之处不赘述，不同之处仅在于，本实施例 中钻头包括环绕钻头连杆1固定的三个结构相同的叶片2，叶片2所在平面相交于钻头连杆 1的轴线，叶片2所在平面之间依次成120°夹角。实施例三图略。与实施例一的相同之处不赘述，不同之处仅在于，本实施例中四 个叶片2的夹角并非完全相等。实施例四图略。与实施例一的相同之处不赘述，不同之处仅在于，本实施例中叶 片2的外形中直角梯形的斜边被向外凸出的圆弧或双曲线或抛物线取代的平面闭合组合 曲线。本实用新型不限于以上实施方式，钻齿3的齿间距为5——20mm，在实施过程中可 根据地质条件做出改动，实践中，采用IOmm的齿间距可以在最佳程度上适应大多数矿井中 的松软地质条件。三个以上叶片2表面所在平面之间的夹角互不相等也可以实现本实用新型的目 的。叶片2的外形为直角梯形或直角梯形斜边被向外凸出的圆弧或双曲线或抛物线取代的平面闭合组合曲线。钻头的横截面上外缘各点位于同一圆周上，这就保证了施钻过程中施力的平衡性 与稳定性。当各钻齿3的齿间距为不均等分布时也可实现本实用新型的目的，例如，在钻头 的锥形前端采用较小的齿间距，在其他部分采用较大的齿间距，这样可以保证钻头进入时 比较容易，而在后续施力过程中于较大齿间距配合，取得更好的实施效果。总之，只要结构与原理与本实用新型相同，均落在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种叶片式锥头小齿钻头，其钻头前端为锥形，其特征在于所述钻头包括环绕钻 头连杆⑴固定的三个以上叶片O)，所述叶片以钻头连杆⑴的轴线为中心向外发散，钻 头连杆(1)的轴线通过叶片(2)所在平面，所述叶片(2)的外缘的下端向钻头轴线方向倾 斜并相交，所述叶片的叶脊上带有钻齿(3)，所述钻齿沿叶片外缘的叶脊方向首尾相接依次 排列，所述钻齿⑶的齿间距为5——20mm。
2.根据权利要求1所述的叶片式锥头小齿钻头，其特征在于所述钻头包括环绕钻头 连杆⑴固定的三个结构相同的叶片O)，叶片⑵所在平面相交于钻头连杆⑴的轴线， 叶片(2)所在平面之间依次成120°夹角。
3.根据权利要求1所述的叶片式锥头小齿钻头，其特征在于所述钻头包括环绕钻头 连杆⑴固定的四个结构相同的叶片O)，叶片⑵所在平面相交于钻头连杆⑴的轴线， 叶片( 所在平面之间依次成90°夹角。
4.根据权利要求1所述的叶片式锥头小齿钻头，其特征在于所述三个以上叶片(2) 表面所在平面之间的夹角不相等。
5.根据权利要求1至权利要求4中任一权利要求所述的叶片式锥头小齿钻头，其特征 在于所述叶片( 的外形为直角梯形或直角梯形斜边被向外凸出的圆弧或双曲线或抛物 线取代的平面闭合组合曲线。
6.根据权利要求5所述的叶片式锥头小齿钻头，其特征在于所述钻头的横截面上外 缘各点位于同一圆周上。
7.根据权利要求6所述的叶片式锥头小齿钻头，其特征在于所述钻齿(3)的齿间距 为 IOmm0
8.根据权利要求6所述的叶片式锥头小齿钻头，其特征在于所述各钻齿(3)的齿间 距为不均等分布。
专利摘要本实用新型钻头涉及一种叶片式锥头小齿钻头，其钻头前端为锥形，钻头包括环绕钻头连杆固定的三个以上叶片，叶片以钻头连杆的轴线为中心向外发散，钻头连杆的轴线通过叶片所在平面，叶片的外缘的下端向钻头轴线方向倾斜并相交，叶片的叶脊上带有钻齿，所述钻齿沿叶片外缘的叶脊方向首尾相接依次排列，钻齿3的齿间距为5—20mm。本实用新型减小了松软岩层或煤层的地质条件下的钻进和退杆阻力，不易发生堵塞现象，大大节约了成本，容易实施。
文档编号E21B10/43GK201865580SQ20102060882
公开日2011年6月15日 申请日期2010年11月16日 优先权日2010年11月16日
发明者付俊, 杨炳滔 申请人:永贵能源开发有限责任公司