一种冲击型喷射钻头的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于石油天然气钻探工程、矿山开采、地质钻探、建筑工程、隧道工程、盾构及非开挖等技术设备领域，具体涉及一种旋挖机用冲击型喷射钻头落。
【背景技术】
[0002]现有的旋挖机在钻岩石施工时，钻头截齿合金在钻进岩石时，因高温不能充分冷却，合金在高温的情况下易磨损或断裂，严重时钻头会变形，钢部件易融化卡死在岩石中，岩石钻进难度大，旋挖机钻进速度慢，耗油量大等问题。为了在钻头进行钻岩时得到充分冷却，有研宄者通过在钻头冠部上设置水嘴，水嘴可喷射水流，在钻岩的过程中起到清洗、冲刷和冷却的作用，但此种钻头冷却方式在使用时，仍存在一些问题，如:在钻岩时，固体小颗粒容易通过水嘴进入钻头中，导致水嘴堵塞，无法起到清洗，冷却和冲刷的作用；钻头供水量较大，不利于节约用水；碎肩不易返出。
【发明内容】
[0003]针对现有技术存在的上述技术问题，本发明提供一种冲击型喷射钻头，通过在钻头内部设置空气或水或泥浆压缩囊，通过压缩囊喷射出一定压力的射流循环，起到对钻头的冲刷、冷却及碎肩返出作用。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明采取的技术方案，具体如下:
一种冲击型喷射钻头，其特征在于:包含泥浆过滤罩、连接架、泥浆压缩囊、单向阀、振动盘、滑杆底座和活塞阀，其中连接架内设置泥浆压缩囊，泥浆过滤罩与泥浆压缩囊的顶板连接，泥浆过滤罩内设置泥浆腔，泥浆腔通过单向阀与泥浆压缩囊相连，泥浆压缩囊底板设置有进水泥浆口，所述的振动盘安装有分流管，进水泥浆口连接振动盘的分流管，分流管连接活塞阀的一端，活塞阀的另一端固定于滑杆底座上。
[0005]所述滑杆底座设置边部合金和底部合金。
[0006]所述滑杆底座在活塞阀出口处设置有射流缓冲凹槽。
[0007]所述活塞阀数量为2个以上。
[0008]泥浆压缩囊的横切面为圆形、椭圆形、正多边形中的一种。
[0009]泥浆压缩囊的填充物为水、空气和泥浆中的一种或几种的混合物。
[0010]以上所述的钻头循环射流方法，是将泥浆通过泥浆过滤罩过滤后，进入泥浆腔，泥浆腔通过单向阀流入泥浆压缩囊，空气或水或泥浆通过钻杆向下移动对泥浆压缩囊施加压力，当空气或水或泥浆加压至预设值后，活塞阀托起振动盘，空气或水或泥浆从缸体排出泄压，空气或水或泥浆形成高压射流从钻头底部喷出。
[0011]本发明的有益效果
1、本发明的钻头通过钻杆对压缩囊施加压力，从滑杆底座中部喷射出高压泥浆或空气或水射流，辅助钻头切割岩石并将岩石碎肩返出，同时冷却钻头合金并延长钻头使用寿命，提高钻孔的效率及降低油耗和钻头的使用成本。
[0012]2、钻岩时，喷水口喷出高压射流，固体小颗粒不易通过水嘴进入钻头中，水嘴不易堵塞，钻头不容易受到尚温损坏，钻岩效率大大提尚。
[0013]3、钻头喷射出的高压射流不仅能起到清洗，冷却和冲刷钻头合金的作用，还可以辅助钻头切割岩石。
[0014]4、钻头喷射的泥浆或水可循环利用，节约新水用量。高压射流还起到辅助钻岩碎肩返出的作用。
[0015]
【附图说明】
[0016]图1为本发明冲击型喷射钻头实施例所提供的主视图。
[0017]图2为图1的剖视图。
[0018]图中:
1、泥浆过滤罩；2、连接架；3、泥浆压缩囊；4、单向阀；5、进水泥浆口 ；6、泥浆腔；7、振动盘；8、滑杆底座；9、边部合金；10、底部合金；11、分流管；12、活塞阀；13、射流缓冲凹槽
【具体实施方式】
[0019]冲击型喷射钻头，包含泥浆过滤罩1、连接架2、泥浆压缩囊3、单向阀4、振动盘7、滑杆底座8和活塞阀12，其中连接架2内设置泥浆压缩囊3，泥浆过滤罩I与泥浆压缩囊3的顶板连接，泥浆过滤罩I内设置泥浆腔6，泥浆腔通过单向阀4与泥浆压缩囊3相连，泥浆压缩囊3底板设置有泥浆进口 5，所述的振动盘7安装有分流管11 ;水泥浆进口 5连接振动盘7的分流管11，分流管11连接活塞阀12的一端，活塞阀12的另一端固定于滑杆底座8上。
[0020]使用前将泥浆压缩囊3内加满空气或水或泥浆，将钻杆套人钻头并放置在需钻孔的中心位置开钻。在钻杆旋转的同时上部通过钻杆加压，加压的大小可根据岩石和土层的硬度而定，钻头滑杆底座8上的合金在受到压力旋转切割土体和岩体往下钻进的同时，泥浆压缩囊3在受上部压力，高压泥浆推动活塞阀12托起振动盘7向上移动，当泥浆加压至预设值后，活塞阀12托起的振动盘7，经过活塞阀12缸体排出喷射出高压空气或水或泥浆射流辅助切割。并在钻岩石时震动盘7产生震动起到冲击及破碎岩石加快钻进速度的作用。在泥浆压缩囊3完全压缩并喷完泥浆时需往上提钻让泥浆压缩囊3吸满空气或水或泥浆后再往下钻进，使用时重复以上动作。泥浆压缩囊3的工作原理；空气或水或泥浆通过泥浆过滤罩I吸进泥浆腔6，(是空气或水或泥浆还是仅仅泥浆通过泥浆过滤罩I吸进泥浆腔
6)通过单向阀4进入泥浆压缩囊3，然后通过上部压力经过分流管11、活塞阀12喷射出高压泥浆射流。
[0021]应用实施例
在广西某工地的隧道施工，隧道的花岗岩比较坚硬，用普通钻头截齿合金在钻进岩石时，温度达到300°C，没有加水冷却，合金在高温的情况下工作3-4天即磨损或断裂，后使用本发明冲击型喷射钻头，由于加冷水冷却，钻头钻进岩石的温度仅仅150°C，使用寿命为25天，钻岩效率大大提尚。
【主权项】
1.一种冲击型喷射钻头，其特征在于:包含泥浆过滤罩(1)、连接架(2)、泥浆压缩囊(3)、单向阀(4)、振动盘(7)、滑杆底座(8)和活塞阀(12)，其中连接架(2)内设置泥浆压缩囊(3)，泥浆过滤罩(I)与泥浆压缩囊(3)的顶板连接，泥浆过滤罩(I)内设置泥浆腔(6)，泥浆腔通过单向阀(4 )与泥浆压缩囊(3 )相连，泥浆压缩囊(3 )底板设置有泥浆进口( 5 )，所述的振动盘(7)安装有分流管(11);水泥浆进口(5)连接振动盘(7)的分流管(11)，分流管(11)连接活塞阀(12)的一端，活塞阀(12)的另一端固定于滑杆底座(8)上。2.如权利要求1所述的冲击型喷射钻头，其特征在于:所述滑杆底座(8)设置边部合金(9)和底部合金(10)。3.如权利要求1所述的冲击型喷射钻头，其特征在于:所述活塞阀(12)数量为2个以上。4.如权利要求1所述的冲击型喷射钻头，其特征在于:所述泥浆压缩囊(3)的横切面为圆形、椭圆形或多边形中的其中一种。5.如权利要求1所述的冲击型喷射钻头，其特征在于:所述泥浆压缩囊(3)的内部有填充物，填充物为水、空气和泥浆中的一种或几种的混合物。6.一种钻头循环射流方法，其特征在于:将泥浆通过泥浆过滤罩(I)过滤后，进入泥浆腔(6)，泥浆通过单向阀(4)流入泥浆压缩囊(3)，泥浆过滤罩(I)向下移动对泥浆压缩囊(3)施加压力，当泥浆加压至预设值后，活塞阀(12)托起振动盘，泥浆从缸体排出泄压，泥浆形成高压射流从钻头底部喷出。
【专利摘要】本发明公开了一种冲击型喷射钻头，包含泥浆过滤罩、连接架、泥浆压缩囊、单向阀、振动盘、滑杆底座和活塞阀，其中连接架内设置泥浆压缩囊，泥浆过滤罩与泥浆压缩囊的顶板连接，泥浆过滤罩内设置泥浆腔，泥浆腔通过单向阀与泥浆压缩囊相连，泥浆压缩囊底板设置有泥浆进口，所述的振动盘安装有分流管；水泥浆进口连接振动盘的分流管，分流管连接活塞阀的一端，活塞阀的另一端固定于滑杆底座上。钻头通过钻杆对压缩囊施加压力，从滑杆底座中部喷射出高压泥浆或空气或水射流，辅助钻头切割岩石并将岩石碎屑返出。同时冷却钻头合金并延长钻头使用寿命，提高钻孔的效率及降低油耗和钻头的使用成本。
【IPC分类】E21B10/36
【公开号】CN104989278
【申请号】CN201510223032
【发明人】罗金泉
【申请人】罗金泉
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年5月5日