一种煤层气开采钻头的制作方法

1.本发明涉及钻头技术领域，具体为一种煤层气开采钻头。


背景技术：

2.在钻井过程中钻头是破碎岩石的主要工具，井眼是由钻头破碎岩石而形成的。一个井眼形成得好坏，所用时间的长短，除与所钻地层岩石的特性和钻头本身的性能有关外，更与钻头和地层之间的相互匹配程度有关。钻头的合理选型对提高钻进速度、降低钻井综合成本起着重要作用。
3.现有专利(公告号：cn210598828u)一种新型石油天然气勘探开采的三牙轮钻头，涉及石油天然气勘探开采技术领域，包括钻头连接柱，所述钻头连接柱的顶部固定连接有钻头座，所述钻头座的一侧固定连接有三牙轮钻头牙爪，所述三牙轮钻头牙爪的一侧开设有注油孔。
4.在实现上述发明的过程中，申请人发现该发明中存在一些问题：现有的牙轮钻在工作前需要先对牙轮钻的轴承进行润滑在进行工作，而且在加过程中会存在出现浪费的情况，需要再次加润滑油时，还需要将其取出来，极为影响工作效率，无法在工作过程中对其自动添加，牙轮在钻孔作业过程中，受到摩擦力较大，发热容易使得轴承干燥出现磨损的情况，容易造成不必要的损失。
5.为此，提出一种煤层气开采钻头。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种煤层气开采钻头，通过气囊的膨胀来控制自动对导流孔供油与封堵导流孔，达到自动添加的目的，而且每次添加的量都会受到限制，可避免出现浪费与轴承出现干燥磨损的情况，从而使得牙轮在钻孔作业过程中旋转更顺畅，钻进效果更好。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
8.一种煤层气开采钻头，包括钻头本体，所述钻头本体的底部均匀转动安装有多组牙轮钻，所述钻头本体内开设有储油腔，所述储油腔内设置有油液，所述储油腔的内腔底部固定连接有固定框，所述固定框内设置有气囊，各组所述牙轮钻的转轴外侧均安装有位于钻头本体内的导热块，各组所述导热块上均固定连接有导热杆，各组所述导热杆的另一端均贯穿所述钻头本体和所述气囊并延伸到气囊内固定连接有导热棒，所述导热棒的外壁上均匀固定连接有散热片，所述储油腔的底壁上开设有导流孔，所述导流孔的底端固定连接有储油管，所述储油管的底部均匀套接有出油管，各组所述出油管的底端均贯穿所述钻头本体与相邻所述牙轮钻上的轴承槽相连接，各组所述出油管均与所述储油管和所述导流孔相连通，所述气囊的顶部设置有开通机构。
9.优选的，所述开通机构包括推板，所述推板与所述气囊的顶部相接触，所述推板的顶部固定连接有第一竖杆，所述第一竖杆与所述钻头本体滑动连接，所述第一竖杆的杆壁
上套设有第一弹簧，所述第一弹簧的两端分别与所述推板和所述储油腔的内腔固定连接，所述推板的底部固定连接有插杆，所述插杆的底端滑动连接于所述导流孔的内腔，所述插杆远离所述固定框的一侧设置有闭合机构。
10.在牙轮钻工作过程中会发热，热量通过导热块传递给导热杆，导热杆通过导热棒使得气囊慢慢膨胀，在气囊膨胀过程中，可实现带动推板向上运动并挤压第一弹簧，推板带动插杆向上运动移出导流孔内，此时可实现油液通过导流孔进入储油管内，油液通过出油管流入到牙轮钻上的轴承外，可实现对轴承进行补油润滑，使得其旋转更顺畅，钻进效果更好，并防止其磨损，可有效的提高其工作效率。
11.优选的，所述闭合机构包括l形板，所述l形板的顶部固定连接有第二竖杆，所述第二竖杆与所述钻头本体滑动连接，所述第二竖杆的杆壁上套设有第二弹簧，所述第二弹簧的两端分别与所述l形板和所述储油腔的内腔固定连接，所述l形板的底部滑动连接有斜形板，所述斜形板的底部固定连接有挡板，所述挡板与所述储油腔的内腔底部滑动连接，所述推板的顶部靠近所述l形板的一侧固定连接有推杆，所述推杆位于所述l形板的正下方，所述储油腔的内腔远离所述l形板的一侧设置有检测机构。
12.在气囊继续膨胀到最大化时，推板向上运动通过推杆带动l形板向上运动并挤压第二弹簧，l形板向上运动通过与斜形板鞋面接触设置，可实现斜形板带动挡板向右侧滑动并移至导流孔的顶部，使得对导流孔的顶部封闭，达到阻隔的目的，并限制进入储油管内的油液量，可有效的防止出现浪费的情况。
13.优选的，所述检测机构包括油位表，所述油位表套接于所述储油腔的内壁上，所述储油腔内转动连接有指针，所述指针的转轴上固定连接有活动板，所述油位表靠近所述活动板的一侧固定安装有弧形杆，所述活动板滑动安装在所述弧形杆的杆壁上，所述弧形杆的杆壁上安装有第三弹簧，所述第三弹簧的后端与所述活动板的前壁固定连接，所述活动板的底部固定连接有连接杆，所述油液的顶部漂浮有油浮块，所述连接杆的另一端与所述油浮块活动连接，所述油位表远离所述活动板的一侧设置有隔板，所述隔板与所述钻头本体滑动连接，所述钻头本体的顶部内开设有凹槽，所述凹槽的内腔底部设置有换气机构。
14.通过油浮块的设置可实现根据油液面的高低来控制油浮块的位置，当油液面上升时，则会带动油浮块向上运动，油浮块运动通过连接杆带动活动板在弧形杆上滑动并挤压第三弹簧，当油液面下降时，在第三弹簧的作用力下，第三弹簧延伸通过活动板带动连接杆偏转，使得油浮块一直停留在油液面上，活动板偏转则通过转轴带动指针进行偏转，此时可根据指针的示数来确定油液的多少，达到便于检测油液的目的，通过隔板的设置达到对油位表保护的作用，可有效的防止在工作过程中碎石的撞击将其损坏，可有效的减少损失。
15.优选的，所述换气机构包括换气管，所述换气管固定连接于所述凹槽的内腔底部，所述换气管的底端贯穿所述钻头本体，所述换气管与所述储油腔的内腔相连通，所述换气管的另一端开设有开槽，所述开槽内滑动连接有活动盖，所述活动盖的顶部均匀固定连接有第四弹簧，各组所述第四弹簧的另一端与所述开槽的内腔固定连接，所述活动盖的底部开口内安装有过滤网，所述储油腔的内壁靠近顶部处套接有进油管，所述进油管的另一端贯穿所述钻头本体活动连接有油盖。
16.通过换气管的设置可实现对储油腔内进行换气，通过过滤网的设置达到对灰尘过滤的目的，在钻头本体工作时出现振动，通过第四弹簧的设置可对活动盖进行弹性振动，可
使得对过滤网上的灰尘震落，可有效的防止灰尘堵塞过滤网。
17.优选的，所述钻头本体的顶部螺纹连接有连接件，所述凹槽的内腔底部中心处固定连接有支撑杆，所述支撑杆的杆壁上滑动连接有滑块，所述滑块与所述连接件的底部相接触，所述钻头本体的外壁上均匀开设有活动槽，各组所述活动槽内均匀活动连接有两个齿杆，下侧各组所述齿杆的顶端均安装有导向轴，上侧各组所述齿杆上均开设有与相邻所述导向轴相适配的导向槽，所述滑块的外壁上均匀活动连接有连杆，各组所述连杆的另一端均活动连接有横杆，各组所述横杆的另一端均与相邻上侧所述齿杆活动连接，各组所述横杆均滑动安装在相邻所述活动槽的内腔，各组所述横杆的杆壁上均套设有第五弹簧，各组所述第五弹簧均与所述凹槽的内腔固定连接。
18.在钻头本体与连接件螺纹安装时，连接件挤压滑块向下滑动，滑块通过连杆推动横杆向外侧延伸并挤压第五弹簧，横杆并带动上侧齿杆向外侧偏转，通过导向轴和导向槽的配合可实现带相邻两个齿杆呈v形状向外偏转，达到扩孔的目的，可有效的提高扩孔范围，并提高使用效果。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
20.1、在牙轮钻工作过程中会发热，热量通过导热块传递给导热杆，导热杆通过导热棒使得气囊慢慢膨胀，在气囊膨胀过程中，可实现带动推板向上运动并挤压第一弹簧，推板带动插杆向上运动移出导流孔内，此时可实现油液通过导流孔进入储油管内，油液通过出油管流入到牙轮钻上的轴承外，可实现对轴承进行补油润滑，使得其旋转更顺畅，钻进效果更好，并防止其磨损，可有效的提高其工作效率，在气囊继续膨胀到最大化时，推板向上运动通过推杆带动l形板向上运动并挤压第二弹簧，l形板向上运动通过与斜形板鞋面接触设置，可实现斜形板带动挡板向右侧滑动并移至导流孔的顶部，使得对导流孔的顶部封闭，达到阻隔的目的，并限制进入储油管内的油液量，可有效的防止出现浪费的情况。
21.2、通过油浮块的设置可实现根据油液面的高低来控制油浮块的位置，当油液面上升时，则会带动油浮块向上运动，油浮块运动通过连接杆带动活动板在弧形杆上滑动并挤压第三弹簧，当油液面下降时，在第三弹簧的作用力下，第三弹簧延伸通过活动板带动连接杆偏转，使得油浮块一直停留在油液面上，活动板偏转则通过转轴带动指针进行偏转，此时可根据指针的示数来确定油液的多少，达到便于检测油液的目的，通过隔板的设置达到对油位表保护的作用，可有效的防止在工作过程中碎石的撞击将其损坏，可有效的减少损失，通过换气管的设置可实现对储油腔内进行换气，通过过滤网的设置达到对灰尘过滤的目的，在钻头本体工作时出现振动，通过第四弹簧的设置可对活动盖进行弹性振动，可使得对过滤网上的灰尘震落。
附图说明
22.图1为本发明的正面剖视图；
23.图2为本发明的图1中a部结构放大图；
24.图3为本发明的图1中b部结构放大图；
25.图4为本发明的连接杆的左视图；
26.图5为本发明的图1中c部结构放大图；
27.图6为本发明的图1中d部结构放大图；
28.图7为本发明的横杆的俯剖图；
29.图8为本发明的导热棒的侧视图。
30.图中：1、钻头本体；2、牙轮钻；3、储油腔；4、固定框；5、气囊；6、导热块；7、导热杆；8、推板；9、第一竖杆；10、第一弹簧；11、推杆；12、l形板；13、第二弹簧；14、第二竖杆；15、挡板；16、斜形板；17、插杆；18、导流孔；19、导热棒；20、油位表；21、指针；22、弧形杆；23、活动板；24、连接杆；25、油浮块；26、第三弹簧；27、换气管；28、开槽；29、活动盖；30、第四弹簧；31、过滤网；32、进油管；33、储油管；34、出油管；35、凹槽；36、支撑杆；37、滑块；38、横杆；39、第五弹簧；40、连杆；41、齿杆；42、导向槽；43、导向轴；44、活动槽；45、连接件；46、隔板。
具体实施方式
31.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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
32.在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"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，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。
33.此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
34.请参阅图1至图8，一种煤层气开采钻头，包括钻头本体1，钻头本体1的底部均匀转动安装有多组牙轮钻2，钻头本体1内开设有储油腔3，储油腔3内设置有油液，储油腔3的内腔底部固定连接有固定框4，固定框4内设置有气囊5，各组牙轮钻2的转轴外侧均安装有位于钻头本体1内的导热块6，各组导热块6上均固定连接有导热杆7，各组导热杆7的另一端均贯穿钻头本体1和气囊5并延伸到气囊5内固定连接有导热棒19，导热棒19的外壁上均匀固定连接有散热片，储油腔3的底壁上开设有导流孔18，导流孔18的底端固定连接有储油管33，储油管33的底部均匀套接有出油管34，各组出油管34的底端均贯穿钻头本体1与相邻牙轮钻2上的轴承槽相连接，各组出油管34均与储油管33和导流孔18相连通，气囊5的顶部设置有开通机构。
35.作为本发明的一种实施方式，参照图1和2，开通机构包括推板8，推板8与气囊5的顶部相接触，推板8的顶部固定连接有第一竖杆9，第一竖杆9与钻头本体1滑动连接，第一竖杆9的杆壁上套设有第一弹簧10，第一弹簧10的两端分别与推板8和储油腔3的内腔固定连接，推板8的底部固定连接有插杆17，插杆17的底端滑动连接于导流孔18的内腔，插杆17远
离固定框4的一侧设置有闭合机构。
36.在牙轮钻2工作过程中会发热，热量通过导热块6传递给导热杆7，导热杆7通过导热棒19使得气囊5慢慢膨胀，在气囊5膨胀过程中，可实现带动推板8向上运动并挤压第一弹簧10，推板8带动插杆17向上运动移出导流孔18内，此时可实现油液通过导流孔18进入储油管33内，油液通过出油管34流入到牙轮钻2上的轴承外，可实现对轴承进行补油润滑，使得其旋转更顺畅，钻进效果更好，并防止其磨损，可有效的提高其工作效率。
37.作为本发明的一种实施方式，参照图1和2，闭合机构包括l形板12，l形板12的顶部固定连接有第二竖杆14，第二竖杆14与钻头本体1滑动连接，第二竖杆14的杆壁上套设有第二弹簧13，第二弹簧13的两端分别与l形板12和储油腔3的内腔固定连接，l形板12的底部滑动连接有斜形板16，斜形板16的底部固定连接有挡板15，挡板15与储油腔3的内腔底部滑动连接，推板8的顶部靠近l形板12的一侧固定连接有推杆11，推杆11位于l形板12的正下方，储油腔3的内腔远离l形板12的一侧设置有检测机构。
38.在气囊5继续膨胀到最大化时，推板8向上运动通过推杆11带动l形板12向上运动并挤压第二弹簧13，l形板12向上运动通过与斜形板16鞋面接触设置，可实现斜形板16带动挡板15向右侧滑动并移至导流孔18的顶部，使得对导流孔18的顶部封闭，达到阻隔的目的，并限制进入储油管33内的油液量，可有效的防止出现浪费的情况。
39.作为本发明的一种实施方式，参照图1、3和4，检测机构包括油位表20，油位表20套接于储油腔3的内壁上，储油腔3内转动连接有指针21，指针21的转轴上固定连接有活动板23，油位表20靠近活动板23的一侧固定安装有弧形杆22，活动板23滑动安装在弧形杆22的杆壁上，弧形杆22的杆壁上安装有第三弹簧26，第三弹簧26的后端与活动板23的前壁固定连接，活动板23的底部固定连接有连接杆24，油液的顶部漂浮有油浮块25，连接杆24的另一端与油浮块25活动连接，油位表20远离活动板23的一侧设置有隔板46，隔板46与钻头本体1滑动连接，钻头本体1的顶部内开设有凹槽35，凹槽35的内腔底部设置有换气机构。
40.通过油浮块25的设置可实现根据油液面的高低来控制油浮块25的位置，当油液面上升时，则会带动油浮块25向上运动，油浮块25运动通过连接杆24带动活动板23在弧形杆22上滑动并挤压第三弹簧26，当油液面下降时，在第三弹簧26的作用力下，第三弹簧26延伸通过活动板23带动连接杆24偏转，使得油浮块25一直停留在油液面上，活动板23偏转则通过转轴带动指针21进行偏转，此时可根据指针21的示数来确定油液的多少，达到便于检测油液的目的，通过隔板46的设置达到对油位表20保护的作用，可有效的防止在工作过程中碎石的撞击将其损坏，可有效的减少损失。
41.作为本发明的一种实施方式，参照图1和5，换气机构包括换气管27，换气管27固定连接于凹槽35的内腔底部，换气管27的底端贯穿钻头本体1，换气管27与储油腔3的内腔相连通，换气管27的另一端开设有开槽28，开槽28内滑动连接有活动盖29，活动盖29的顶部均匀固定连接有第四弹簧30，各组第四弹簧30的另一端与开槽28的内腔固定连接，活动盖29的底部开口内安装有过滤网31，储油腔3的内壁靠近顶部处套接有进油管32，进油管32的另一端贯穿钻头本体1活动连接有油盖。
42.通过换气管27的设置可实现对储油腔3内进行换气，通过过滤网31的设置达到对灰尘过滤的目的，在钻头本体1工作时出现振动，通过第四弹簧30的设置可对活动盖29进行弹性振动，可使得对过滤网31上的灰尘震落，可有效的防止灰尘堵塞过滤网31。
43.作为本发明的一种实施方式，参照图1和7，钻头本体1的顶部螺纹连接有连接件45，凹槽35的内腔底部中心处固定连接有支撑杆36，支撑杆36的杆壁上滑动连接有滑块37，滑块37与连接件45的底部相接触，钻头本体1的外壁上均匀开设有活动槽44，各组活动槽44内均匀活动连接有两个齿杆41，下侧各组齿杆41的顶端均安装有导向轴43，上侧各组齿杆41上均开设有与相邻导向轴43相适配的导向槽42，滑块37的外壁上均匀活动连接有连杆40，各组连杆40的另一端均活动连接有横杆38，各组横杆38的另一端均与相邻上侧齿杆41活动连接，各组横杆38均滑动安装在相邻活动槽44的内腔，各组横杆38的杆壁上均套设有第五弹簧39，各组第五弹簧39均与凹槽35的内腔固定连接。
44.在钻头本体1与连接件45螺纹安装时，连接件45挤压滑块37向下滑动，滑块37通过连杆40推动横杆38向外侧延伸并挤压第五弹簧39，横杆38并带动上侧齿杆41向外侧偏转，通过导向轴43和导向槽42的配合可实现带相邻两个齿杆41呈v形状向外偏转，达到扩孔的目的，可有效的提高扩孔范围，并提高使用效果。
45.工作原理：在钻头本体1与连接件45螺纹安装时，连接件45挤压滑块37向下滑动，滑块37通过连杆40推动横杆38向外侧延伸并挤压第五弹簧39，横杆38并带动上侧齿杆41向外侧偏转，通过导向轴43和导向槽42的配合可实现带相邻两个齿杆41呈v形状向外偏转，达到扩孔的目的，在牙轮钻2工作过程中会发热，热量通过导热块6传递给导热杆7，导热杆7通过导热棒19使得气囊5慢慢膨胀，在气囊5膨胀过程中，可实现带动推板8向上运动并挤压第一弹簧10，推板8带动插杆17向上运动移出导流孔18内，此时可实现油液通过导流孔18进入储油管33内，油液通过出油管34流入到牙轮钻2上的轴承外，可实现对轴承进行补油润滑，在气囊5继续膨胀到最大化时，推板8向上运动通过推杆11带动l形板12向上运动并挤压第二弹簧13，l形板12向上运动通过与斜形板16鞋面接触设置，可实现斜形板16带动挡板15向右侧滑动并移至导流孔18的顶部，使得对导流孔18的顶部封闭，达到阻隔的目的，并限制进入储油管33内的油液量，当温度降低时，气囊5逐渐收缩至初始状态，在气囊5收缩过程中，第一弹簧10延伸通过推板8带动推杆11和插杆17向下运动，同时第二弹簧13延伸带动l形板12紧贴推杆11的顶端并随之向下运动至初始状态，l形板12向下运动通过斜形板16带动挡板15向左运动移出导流孔18的顶部，当气囊5收缩至初始状态时，第一弹簧10也延伸至初始状态通过推板8带动插杆17插入导流孔18内进行密封。
46.通过油浮块25的设置可实现根据油液面的高低来控制油浮块25的位置，当油液面上升时，则会带动油浮块25向上运动，通过油浮块25的漂浮力，油浮块25运动通过连接杆24带动活动板23在弧形杆22上滑动并挤压第三弹簧26，当油液面下降时，在第三弹簧26的作用力下，第三弹簧26延伸通过活动板23带动连接杆24偏转，使得油浮块25一直漂浮在油液面上，活动板23偏转则通过转轴带动指针21进行偏转，此时可根据指针21的示数来确定油液的多少，通过换气管27的设置可实现对储油腔3内进行换气，通过过滤网31的设置达到对灰尘过滤的目的，在钻头本体1工作时出现振动，通过第四弹簧30的设置可对活动盖29进行弹性振动，可使得对过滤网31上的灰尘震落。
47.该文中出现的电器元件均通过变压器与外界的主控器及220v市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备，本发明所提供的产品型号只是为本技术方案依据产品的结构特征进行的使用，其产品会在购买后进行调整与改造，使之更加匹配和符合本发明所属技术方案，其为本技术方案一个最佳应用的技术方案，其产品的型号可以依
据其需要的技术参数进行替换和改造，其为本领域所属技术人员所熟知的，因此，本领域所属技术人员可以清楚的通过本发明所提供的技术方案得到对应的使用效果。
48.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。