一种多功能的矿用金刚石钻头及其工作原理的制作方法

本发明属于矿用开采设备技术领域，尤其涉及一种多功能的矿用金刚石钻头及其工作原理。

背景技术：

金刚石钻头的破岩作用是由金刚石颗粒完成的。要知道钻头的破岩作用，就须了解单粒金刚石的破岩作用。在坚硬地层中，单粒金刚石在钻压作用下使岩石处于极高的应力状态下（约4200-5700mpa，有的资料认为可达6300mpa），使岩石发生岩性转变，由脆性变为塑性。单粒金刚石吃入地层，在扭矩作用下切削破岩，切削深度基本上等于金刚石颗粒的吃入深度。这一过程如同“犁地”故称为金刚石钻头的犁式切削作用。

在一些脆性较大的岩石里（如砂岩、石灰岩等），钻头上的金刚石颗粒在钻压扭矩的同时作用下，破碎岩石的体积远大于金刚石颗粒的吃入与旋转体积。当压力不大时,只能沿金刚石的运动方向形成小沟槽，加大压力则会使小沟槽深部与两侧的岩石破碎，超过金刚石颗粒的断面尺寸。

金刚石钻头的破岩效果，除与岩性以及影响岩性的外界因素（如压力、温度、地层流体性质等）有关外，钻压大小是重要的影响因素。它和牙轮钻头一样，破岩时都具有表层破碎、疲劳破碎、体积破碎三种方式。只有当金刚石颗粒具有足够的比压吃入地层岩石，使岩石发生体积破碎时，才能取得理想的破岩效果。但是现有的矿用金刚石钻头还存在着由于不能根据需要进行调节导致的工作效率低，仅能单一钻矿无法实现其他功能以及不便于拆卸清洗的问题。

因此，发明一种多功能的矿用金刚石钻头及其工作原理显得非常必要。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供一种多功能的矿用金刚石钻头及其工作原理其及工作原理，以解决现有的矿用金刚石钻头存在着由于不能根据需要进行调节导致的工作效率低，仅能单一钻矿无法实现其他功能以及不便于拆卸清洗的问题。

本发明采用以下技术方案。

一种多功能的矿用金刚石钻头，包括排屑孔，主钻头，金刚石辅钻齿，可拆卸小钻头，插槽，内六角插口螺栓，矿壁修正齿结构，加长杆结构和紧固螺栓，所述的排屑孔开设在主钻头的内部下侧中间位置；所述的四个或者四个以上的金刚石辅钻齿为一组分别纵向镶嵌设置在主钻头的左右两侧；所述的可拆卸小钻头插接在主钻头的内侧上部开设的插槽内部通过内六角插口螺栓紧固连接；所述的主钻头下部贯穿矿壁修正齿结构连接加长杆结构；所述的主钻头和加长杆结构之间通过成对设置的紧固螺栓进行连接；所述的矿壁修正齿结构包括修壁磨砂块，连接杆，连接套管，固定套管和六角连接螺栓，所述的修壁磨砂块分别螺钉连接在连接杆的左右两端；所述的连接杆分别插接在连接套管的内部左右两侧；所述的连接套管分别焊接在固定套管的内侧左右两部位置；所述的六角连接螺栓螺纹连接在固定套管的正表面中间位置。

优选的，所述的修壁磨砂块具体采用半圆形磨砂石块；所述的修壁磨砂块设置有两个。

优选的，所述的固定套管套接在主钻头的中间位置通过六角连接螺栓紧固连接。

优选的，所述的连接杆的上下两壁分别镶嵌有修壁齿。

优选的，所述的修壁齿具体采用金刚石齿；所述的修壁齿设置有多个。

优选的，所述的加长杆结构包括调节螺杆，一级紧固螺母，调节套管，二级紧固螺母和钻头固定管，所述的调节螺杆一端贯穿一级紧固螺母内部螺纹连接在调节套管的内侧下部，另一端贯穿二级紧固螺母内部螺纹连接在钻头固定管的内侧上部。

优选的，所述的调节螺杆和一级紧固螺母之间螺纹连接设置。

优选的，所述的调节螺杆和二级紧固螺母之间螺纹连接设置。

优选的，所述的可拆卸小钻头包括金刚石小钻头本体，钻头座，插口块和插接槽，所述的金刚石小钻头本体插接在钻头座的内部上侧；所述的钻头座插接在插口块的内部开设的插接槽的内部。

优选的，所述的钻头座的内侧左右两部中间位置分别开设有螺纹孔。

优选的，所述的插口块包括通孔和顶紧螺栓，所述的通孔分别开设在插口块的内侧左右两部中间位置；所述的顶紧螺栓分别螺纹连接在通孔内部。

优选的，所述的螺纹孔和通孔正对配合设置。

优选的，所述的排屑孔开设在为直径为三厘米至六厘米的圆形通孔。

在使用时，根据开采需求旋拧调节套管83和调节螺杆81，调节调节调节套管83的长度；调节结束后，锁紧一级紧固螺母82，连接固定好钻头固定管85以后，锁紧二级紧固螺母84；为了更好的拆卸和安装金刚石小钻头本体41和钻头座42，在拆卸时：拧开顶紧螺栓432，将钻头座42从插口块43内部的插接槽44拔出即可，安装时按照拆卸顺序反方向操作即可；为了更好的进行修壁工作，可通过修壁齿721进行矿壁死角修整工作，通过修壁磨砂块71可进行打磨工作。

本发明的有益效果为：

1.本发明中，所述的调节螺杆，一级紧固螺母，调节套管，二级紧固螺母和钻头固定管的设置，可根据需要进行调节，以使可提高工作效率，保证矿用开采效率。

2.本发明中，所述的金刚石小钻头本体，钻头座，插口块和插接槽的设置，可便于进行拆卸，可便于进行更换或者清洗再利用，以使操作更加方便。

3.本发明中，所述的修壁磨砂块，连接杆，连接套管，固定套管和六角连接螺栓的设置，可进行矿壁修正工作，以使增加使用功能。

4.本发明中，所述的修壁齿的设置，可实现对矿壁死角进行修磨的功能。

5.本发明中，所述的金刚石辅钻齿的设置，可提高矿用开采效率。

6.本发明中，所述的排屑孔开设在为直径为三厘米至六厘米的圆形通孔，可提高排屑能力，防止发生堵塞影响开采。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的矿壁修正齿结构的结构示意图。

图3是本发明的加长杆结构的结构示意图。

图4是本发明的可拆卸小钻头的爆炸结构示意图。

图中：

1、排屑孔；2、主钻头；3、金刚石辅钻齿；4、可拆卸小钻头；41、金刚石小钻头本体；42、钻头座；421、螺纹孔；43、插口块；431、通孔；432、顶紧螺栓；44、插接槽；5、插槽；6、内六角插口螺栓；7、矿壁修正齿结构；71、修壁磨砂块；72、连接杆；721、修壁齿；73、连接套管；74、固定套管；75、六角连接螺栓；8、加长杆结构；81、调节螺杆；82、一级紧固螺母；83、调节套管；84、二级紧固螺母；85、钻头固定管；9、紧固螺栓。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步描述：

实施例：

如附图1至附图4所示

本发明提供一种多功能的矿用金刚石钻头，包括排屑孔1，主钻头2，金刚石辅钻齿3，可拆卸小钻头4，插槽5，内六角插口螺栓6，矿壁修正齿结构7，加长杆结构8和紧固螺栓9，所述的排屑孔1开设在主钻头2的内部下侧中间位置；所述的四个或者四个以上的金刚石辅钻齿3为一组分别纵向镶嵌设置在主钻头2的左右两侧；所述的可拆卸小钻头4插接在主钻头2的内侧上部开设的插槽5内部通过内六角插口螺栓6紧固连接；所述的主钻头2下部贯穿矿壁修正齿结构7连接加长杆结构8；所述的主钻头2和加长杆结构8之间通过成对设置的紧固螺栓9进行连接；所述的矿壁修正齿结构7包括修壁磨砂块71，连接杆72，连接套管73，固定套管74和六角连接螺栓75，所述的修壁磨砂块71分别螺钉连接在连接杆72的左右两端；所述的连接杆72分别插接在连接套管73的内部左右两侧；所述的连接套管73分别焊接在固定套管74的内侧左右两部位置；所述的六角连接螺栓75螺纹连接在固定套管74的正表面中间位置。

上述实施例中，具体的，所述的修壁磨砂块71具体采用半圆形磨砂石块；所述的修壁磨砂块71设置有两个。

上述实施例中，具体的，所述的固定套管74套接在主钻头2的中间位置通过六角连接螺栓75紧固连接。

上述实施例中，具体的，所述的连接杆72的上下两壁分别镶嵌有修壁齿721。

上述实施例中，具体的，所述的修壁齿721具体采用金刚石齿；所述的修壁齿721设置有多个。

上述实施例中，具体的，所述的加长杆结构8包括调节螺杆81，一级紧固螺母82，调节套管83，二级紧固螺母84和钻头固定管85，所述的调节螺杆81一端贯穿一级紧固螺母82内部螺纹连接在调节套管83的内侧下部，另一端贯穿二级紧固螺母84内部螺纹连接在钻头固定管85的内侧上部。

上述实施例中，具体的，所述的调节螺杆81和一级紧固螺母82之间螺纹连接设置。

上述实施例中，具体的，所述的调节螺杆81和二级紧固螺母84之间螺纹连接设置。

上述实施例中，具体的，所述的可拆卸小钻头4包括金刚石小钻头本体41，钻头座42，插口块43和插接槽44，所述的金刚石小钻头本体41插接在钻头座42的内部上侧；所述的钻头座42插接在插口块43的内部开设的插接槽44的内部。

上述实施例中，具体的，所述的钻头座42的内侧左右两部中间位置分别开设有螺纹孔421。

上述实施例中，具体的，所述的插口块43包括通孔431和顶紧螺栓432，所述的通孔431分别开设在插口块43的内侧左右两部中间位置；所述的顶紧螺栓432分别螺纹连接在通孔431内部。

上述实施例中，具体的，所述的螺纹孔421和通孔431正对配合设置。

上述实施例中，具体的，所述的排屑孔1开设在为直径为三厘米至六厘米的圆形通孔。

工作原理

本发明中，使用时，根据开采需求，进行调节调节套管83的长度，可通过旋拧调节套管83和调节螺杆81，调节结束后，锁紧一级紧固螺母82，连接固定好钻头固定管85以后，锁紧二级紧固螺母84，最后为了更好的拆卸和安装金刚石小钻头本体41和钻头座42，在拆卸时：拧开顶紧螺栓432，将钻头座42从插口块43内部的插接槽44拔出即可，安装时按照拆卸顺序反方向操作即可；为了更好的进行修壁工作，可通过修壁齿721进行矿壁死角修整工作，通过修壁磨砂块71可进行打磨工作，便于操作。

利用本发明所述的技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本发明的保护范围。