抗击岩专用钻头的制作方法

文档序号:15431900发布日期:2018-09-14 21:42阅读:156来源:国知局

本发明涉及钻探领域,具体涉及一种抗击岩专用钻头。



背景技术:

目前煤矿生产中,采用老式钻头钻进,碰到中硬煤层,因钻头体无冷却水通道,冷却水无法对钻头进行冷却,导致钻头极易被烧,影响钻头使用寿命。

申请号为201020197914的中国专利申请文件公开了一种抗击岩专用钻头,前部的钻体与尾部的钻柄相连,钻体为两翼结构,钻体(2)与钻柄(5)中部有冷却水通道(3),通过设置冷却水道对钻头进行降温,但是当采用该钻头开采软媒层时,不需要供水或者只需间隔供水降温即可满足需求,该钻头在不供水使用时钻孔形成的粉尘煤块会进入到冷却水通道内,严重时会造成冷却水通道的阻塞。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是:提供一种避免冷却水通道阻塞的抗击岩专用钻头。

为了解决上述问题,本发明包括钻柄和钻体,所述的钻体包括至少两组螺旋刀头,所有螺旋刀头均固定连接在钻柄的前侧,所述的钻柄的中部设置有冷却水通道,所述的冷却水通道贯穿钻柄长度方向的两端,所述的冷却水通道的靠近钻体的一端设置有通道开闭装置,当冷却水通道内供水时,所述的冷却水通道与外部连通,当冷却水通道内不供水时,所述的通道开闭装置隔绝冷却水通道与外部连通。

作为优化,本发明所述的通道开闭装置包括中心管和滑动挡块,所述的中心管通过支架固定连接在冷却水通道内,所述的滑动挡块沿中心管的轴向方向滑动设置在中心管上,滑动挡块包括外部挡块、中间锥形段和内部连接段,所述的外部挡块的外径与冷却水通道的孔径相等,所述的内部连接段的外径小于冷却水通道的孔径,中心管的外壁上沿中心管的轴向方向设置有两条相对称的滑道,中心管内滑动设置有滑动板,所述的滑动挡块的内部连接段穿过滑道与滑动板固定连接,且滑动板与中心管的底部之间设置有弹簧,中心管的内部设置有限位挡块,当冷却水通道处于不供水的状态时,所述的滑动挡块完全位于冷却水通道内,当冷却水通道处于供水状态时,所述的外部挡块完全位于冷却水通道的外侧,且滑动挡块伸出的长度小于螺旋刀头高度的三分之一,所述的弹簧处于压缩状态。

作为优化,本发明所述的支架包括内连接环和连接在内连接环上的若干肋筋,所有的肋筋均沿内连接环的周向方向均匀分布,肋筋的端部均固定连接在冷却水通道的内侧壁上,所述的中心管固定连接在内连接环上。

作为优化,本发明所述的钻柄包括圆柱段和连接十字段,所述的钻体连接在圆柱段上,且圆柱段上设置有用于排料的螺旋板,所述的连接十字段上设置有u型的连接卡槽。

作为优化,本发明所述的滑动挡块上设置有若干出水通道,所述的出水通道的进水口位于中间锥形段上,出水通道的出水口位于外部挡块的侧壁上,且出水通道的出水口位于外部挡块靠近钻体的一端,且出水口的外侧设置有弧形的扣接板,所述的扣接板的一端铰接在外部挡块的外侧壁上,且扣接板与外部挡块之间设置有扭簧,当外部挡块完全位于冷却水通道内时,所述的扣接板紧贴在外部挡块的外壁上,所述的扭簧处于压缩状态。

作为优化,本发明所述的外部挡块上的出水口轴线方向与外部挡块的中心轴线呈一定夹角,所述的夹角为锐角。

作为优化,本发明所述的螺旋刀头的前部设置有切削刃,所述的切削刃为焊接在螺旋刀头上的梯形镀膜合金。

本发明的有益效果是:本发明的抗击专用钻头在冷却水通道处于供水状态时,水流冲击滑动挡块向外运动,直至水流压力与弹簧的弹力处于平衡状态时,滑动挡块停止运动,所述的外部挡块完全位于冷却水通道的外侧,水流通过中间锥形段与冷却水通道之间的间隙流出,水流呈伞状喷出,正好喷射在螺旋刀头上,方便对螺旋刀头进行降温,当供水停止时,通过弹簧的弹力将滑动挡块再次推入到冷却水通道内,隔绝冷却水通道与外部连通,避免粉尘进入到冷却水通道内。本发明能够在冷却水通道内供水时,通过通道开闭装置使冷却水通道与外部连通,水流能够喷射到螺旋刀头上,而在停止供水时,通道开闭装置封闭冷却水通道,避免粉尘进入到冷却水通道内造成阻塞。

附图说明

图1为本发明的结构示意图;

图2为实施例一的通道开闭装置的结构示意图;

图3为实施例一的通道开关装置的打开状态示意图;

图4为实施例二的通道开闭装置的结构示意图;

图5为实施例二的通道开闭装置在低水压时的打开状态示意图。

其中:1、切削刃,2、螺旋刀头,3、圆柱段,4、螺旋板,5、连接十字段,6、冷却水通道,7、滑动挡块,8、弹簧,9、滑动板,10、中心管,11、支架,12、扣接板,13、出水通道,5-1、连接卡槽,7-1、外部挡块,7-2、中间锥形段,7-3、内部连接段,10-1、滑道。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例一

如图1所示的抗击岩专用钻头,包括钻柄和钻体,所述的钻体包括至少两组螺旋刀头2,所有螺旋刀头2均固定连接在钻柄的前侧,所述的螺旋刀头2的前部设置有切削刃1,所述的切削刃1为焊接在螺旋刀头2上的梯形镀膜合金。所述的钻柄包括圆柱段3和连接十字段5,所述的钻体连接在圆柱段3上,且圆柱段3上设置有用于排料的螺旋板4,所述的连接十字段5上设置有u型的连接卡槽5-1,所述的连接十字段5和连接卡槽5-1用于连接加长钻杆。所述的钻柄的中部设置有冷却水通道6,所述的冷却水通道6贯穿钻柄长度方向的两端,所述的冷却水通道6的靠近钻体的一端设置有通道开闭装置,当冷却水通道6内供水时,所述的冷却水通道6与外部连通,当冷却水通道6内不供水时,所述的通道开闭装置隔绝冷却水通道6与外部连通。

如图2和图3所示,本实施例所述的通道开闭装置包括中心管10和滑动挡块7,所述的中心管10通过支架11固定连接在冷却水通道6内,所述的滑动挡块7沿中心管10的轴向方向滑动设置在中心管10上,滑动挡块7包括外部挡块7-1、中间锥形段7-2和内部连接段7-3,所述的外部挡块7-1的外径与冷却水通道6的孔径相等,所述的内部连接段7-3的外径小于冷却水通道6的孔径,中心管10的外壁上沿中心管10的轴向方向设置有两条相对称的滑道10-1,中心管10内滑动设置有滑动板9,所述的滑动挡块7的内部连接段7-3穿过滑道10-1与滑动板9固定连接,且滑动板9与中心管10的底部之间设置有弹簧8,中心管10的内部设置有限位挡块,限位挡块用于限制滑动板9向内滑动的极限位置,当冷却水通道6处于不供水的状态时,所述的滑动挡块7完全位于冷却水通道6内,当冷却水通道6处于供水状态时,水流冲击滑动挡块7向外运动,直至水流压力与弹簧8的弹力处于平衡状态时,滑动挡块7停止运动,所述的外部挡块7-1完全位于冷却水通道6的外侧,水流通过中间锥形段7-2与冷却水通道6之间的间隙流出,水流伞状喷出,正好喷射在螺旋刀头2上,方便对螺旋刀头2进行降温。且滑动挡块7伸出的长度小于螺旋刀头2高度的三分之一,避免滑动挡块7伸出时对钻探作业产生影响,所述的弹簧8处于压缩状态。所述的支架11包括内连接环和连接在内连接环上的若干肋筋,所有的肋筋均沿内连接环的周向方向均匀分布,肋筋的端部均固定连接在冷却水通道6的内侧壁上,所述的中心管10固定连接在内连接环上。

实施例二

如图4和图5所示,本实施例与实施例一相比,主要的区别在于:所述的滑动挡块7上设置有若干出水通道13,所述的出水通道13的进水口位于中间锥形段7-2上,出水通道13的出水口位于外部挡块7-1的侧壁上,且出水通道13的出水口位于外部挡块7-1靠近钻体的一端,且出水口的外侧设置有弧形的扣接板12,所述的扣接板12的一端铰接在外部挡块7-1的外侧壁上,且扣接板12与外部挡块7-1之间设置有扭簧,当外部挡块7-1完全位于冷却水通道6内时,所述的扣接板12紧贴在外部挡块7-1的外壁上,所述的扭簧处于压缩状态。所述的外部挡块7-1上的出水口轴线方向与外部挡块的中心轴线呈一定夹角,所述的夹角为锐角,即出水口向螺旋刀头2的方向倾斜。

本实施例在对刀头进行冷却时,如果采集到软媒层,不需要加大水流进行冷却,可向冷却冷却水通道6中通入少量冷却水,冷却水的水压也较低,冷却水推动滑动挡块7向外移动一定的距离,直至与弹簧8处于平衡状态,由于水压较低,外部挡块7-1不能完全移至冷却水通道6外,但扣接板12移至冷却水通道6外,水流通过出水通道13喷出到螺旋刀头2上。当切割中硬煤层时,向冷却水通道6内灌注大水量,如实施例一方式进行冷却。根据工况进行选择供水,能够有效节省水资源。

上述具体实施方式仅是本发明的具体个案,本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样,任何符合本发明权利要求书且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰,皆应落入本发明的专利保护范围。

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