孔内横向切槽器的制作方法

本实用新型涉及岩体工程钻工开槽技术领域，尤其涉及一种孔内横向切槽器。

背景技术：

在岩体工程钻孔中开凿出具有一定形状和规格的切割槽，可为达到特定的诱导致裂目的提供有利条件。例如，在控制爆破定向破裂技术中采用钻孔导向槽开凿器可以在钻孔内开凿导向槽，有利于爆破产生的裂缝沿着导向槽方向扩展。在控制爆破中，为了获得平整的岩石开裂面，精确地控制岩石破裂方向是十分重要的。定向破裂技术研究表明通过改变钻孔的形状和结构可使钻孔连心面方向产生应力集中而优先形成定向裂缝。通过研制定向开槽器具可开凿钻孔导向槽，有利于爆破破裂面沿着导向槽方向扩展形成平整的岩石开裂面，达到光面爆破、预裂爆破等控制爆破目的。

现有在钻孔中开凿导向槽的器具主要是用于开凿出导向槽平面与钻孔轴线方向平行的导向槽，即轴向导向槽，而且主要是用于控制爆破技术。现有导向槽开凿器产生的导向槽一般从孔口开始一直延伸至孔底，主要是因为开凿器的结构为固定式，不可以调节。而且，现有导向槽开凿器不能够在孔内任意深度产生导向槽，同时也不能够产生环形导向槽。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种孔内横向切槽器，可以在钻孔任意深度处切割出横向导向槽，并且适用于任意倾角和直径的钻孔。

根据本实用新型实施例的孔内横向切槽器，适于安装在钻杆上，包括：

缸体，所述缸体包括侧壁和底壁，所述侧壁和所述底壁围成缸腔；

活塞，所述活塞可上下滑动地设置在所述缸腔中；

托板，所述托板位于所述缸体的所述底壁的下方；

连杆，所述连杆可上下滑动地穿过所述缸体的所述底壁，所述连杆的上端与所述活塞固定，所述连杆的下端与所述托板固定；

弹簧，所述弹簧穿设在所述连杆上，且所述弹簧的上端与所述活塞相连，所述弹簧的下端与所述缸体的所述底壁相连；或者所述弹簧穿设在所述连杆上，且所述弹簧的上端与所述缸体的所述底壁相连，所述弹簧的下端与所述托板相连；

刀具，所述刀具具有刃边，所述刃边延伸方向所在的平面与所述缸体的轴向方向垂直，所述刀具位于所述缸体的所述底壁的下方且可转动地安装在所述缸体的所述底壁上，所述刀具的下表面抵靠在所述托板的边部上。

根据本实用新型实施例的孔内横向切槽器，可以与不同长度钻杆配合使用，实现在钻孔的任意深度处开出横向导向槽。并且由于刀具可以转动，从而可以适应性地与钻孔壁接触，从而适用于任意倾角和直径的钻孔。

根据本实用新型的一个实施例，所述刀具呈扇形。

根据本实用新型的一个实施例，所述刀具包括刀体和刀头，所述刀体具有安装端和自由端，所述安装端可转动地安装在所述底壁上，所述刀头具有所述刃边，所述刀头镶嵌在所述自由端上。

根据本实用新型进一步的实施例，所述刀头为耐磨硬质合金材料制成的刀头。

根据本实用新型的一些实施例，所述刀具有多个，多个所述刀具相对于所述缸体的中心轴线对称地设置。

根据本实用新型进一步的实施例，所述刀具为四个，四个所述刀具在完全展开状态下组成一个圆盘状的刀具组件。

根据本实用新型的一些实施例，还包括多个连接轴座和多个连接轴，多个所述连接轴座间隔设置在所述缸体的所述底壁的外侧面上且临近于所述缸体的所述底壁的边部，多个所述连接轴分别固定在两两相邻的所述连接轴座之间，多个所述刀具分别一一对应可转动地套设在多个所述连接轴上。

根据本实用新型的一些实施例，还包括连接头，所述连接头固定在所述缸体的上端，所述连接头用于与所述钻杆相连。

根据本实用新型进一步的实施例，所述连接头设有内螺纹，以使所述连接头与所述钻杆螺纹连接。

根据本实用新型的一些实施例，还包括用于与拉紧器的钢丝绳相连接的吊环，所述吊环位于所述活塞的上方且与所述活塞相连。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型实施例的孔内横向切槽器的轴向剖面示意图。

图2是本实用新型实施例的孔内横向切槽器的一个侧视图。

图3是本实用新型实施例的孔内横向切槽器的另一个侧视图。

图4是本实用新型实施例的孔内横向切槽器的刀具完全展开状态时的一个仰视图。

图5是本实用新型实施例的孔内横向切槽器的应用场景图。

附图标记：

孔内横向切槽器100

钻杆1

缸体2侧壁21底壁22缸腔23连接轴座24连接轴25

活塞3托板4连杆5弹簧6

刀具7刀体71刀头72

连接头8吊环9钢丝绳10

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

岩体工程是指人类以天然岩体为研究对象为达到一定的经济或社会效益而开展的工程活动，包括采矿岩体工程、隧道岩体工程、油气岩体工程等。岩体诱导致裂技术是指通过一定的工程手段诱使岩体内部产生期望的破裂效果的方法。本实用新型的孔内横轴向切槽器是一种可在岩体工程钻孔中任意深度处开凿横向导向槽的器具，是提高岩体诱导致裂效果的重要工具。

下面参考图1至图5来描述根据本实用新型实施例的孔内横向切槽器100。

如图1-5所示，根据本实用新型实施例的孔内横向切槽器100，适于安装在钻杆1上，包括缸体2、活塞3、托板4、连杆5、弹簧6和刀具7。其中，缸体2包括侧壁21和底壁22，侧壁21和底壁22围成缸腔23；活塞3可上下滑动地设置在缸腔23中；托板4位于缸体2的底壁22的下方；连杆5可上下滑动地穿过缸体2的底壁22，连杆5的上端与活塞3固定，连杆5的下端与托板4固定；弹簧6穿设在连杆5上，且弹簧6的上端与活塞3相连，弹簧6的下端与缸体2的底壁22相连；或者弹簧6穿设在连杆5上，且弹簧6的上端与缸体2的底壁相连，弹簧6的下端与托板4相连；刀具7具有刃边，该刃边延伸方向所在的平面与缸体2的轴向方向垂直，刀具7位于缸体2的底壁22的下方且可转动地安装在缸体2的底壁22上，刀具7的下表面抵靠在托板4的边部上。

具体而言，孔内横向切槽器100适于安装在钻杆1上。可以理解，孔内横向切槽器100可以安装在钻杆1上，钻杆1的长度可以通过增减钻杆1使用的个数来实现，因此，孔内横向切槽器100配合钻杆1可以实现在钻孔的任意深度处切割横向导向槽。

缸体2包括侧壁21和底壁22，侧壁21和底壁22围成缸腔23，缸腔23可以用于容纳活塞3、连杆5等部件。缸腔23的上端为敞口，可以方便于活塞3等部件的安装。缸体2的底壁22的中心处可以设有穿孔，方便连杆5穿过。

活塞3可上下滑动地设置在缸腔23中。由此，可以使得活塞3的上下运动更平稳，活塞3不易晃动。

托板4位于缸体2的底壁22的下方，可以托住刀具7。当托板4随活塞3向上运动时，托板4可以驱动刀具7向外转动展开。当向下运动归位时，可以通过在钻孔内提升孔内横向切槽器100，使刀具7在钻孔壁的顶压作用下向下转动而收拢。

连杆5可上下滑动地穿过缸体2的底壁22，活塞的上端与活塞3固定，活塞3的下端与托板4固定。可以理解，连杆5将活塞3与托板4连接固定成一体件，从而使得活塞3、连杆5和托板4可以作同步向上运动或同步向下运动。

弹簧6穿设在连杆5上，且弹簧6的上端与活塞3相连，弹簧6的下端与缸体2的底壁22相连；可以理解，弹簧6穿设在连杆5上，通过连杆5可以限制弹簧6的径向移位，通过在活塞3与缸体2的底壁22之间设置弹簧6，当活塞3受到向上的拉力的作用向上运动时，弹簧6被拉伸，当拉力作用消失时，在弹簧6的回复力的作用下，活塞3、连杆5和托板4同步向下运动，从而刀具7可以在自身重力作用下向下转动收拢。或者弹簧6穿设在连杆5上，且弹簧6的上端与缸体2的底壁相连，弹簧6的下端与托板4相连；可以理解，弹簧6穿设在连杆5上，通过连杆5可以限制弹簧6的径向移位，通过在托板4与缸体2的底壁22之间设置弹簧6，当活塞3受到向上的拉力的作用向上运动时，弹簧6被压缩，当拉力作用消失时，在弹簧6的回复力的作用下，活塞3、连杆5和托板4同步向下运动而归位，可以通过在钻孔内提升孔内横向切槽器100，使刀具7在钻孔壁的顶压作用下向下转动而收拢。

刀具7具有刃边，该刃边延伸方向所在的平面与缸体2的轴向方向垂直，刀具7位于缸体2的底壁22的下方且可转动地安装在缸体2的底壁22上，刀具7的下表面抵靠在托板4的边部上。可以理解，刀具7的刃边延伸方向所在的平面与缸体2的轴向方向垂直，当钻杆1带动孔内横向切槽器100转动时，刀具7接触钻孔壁旋转，从而可以在钻孔壁上切割出横向的导向槽。由于刀具7可转动地安装在缸体2的底壁22上，当托板4向上运动时，推动刀具7转动向外展开直至与钻孔壁接触，因而，可以适用于任意倾角和直径的钻孔。

根据本实用新型实施例的孔内横向切槽器100，安装过程为，首先，将钢丝绳10穿过钻杆1的中心孔，并将钢丝绳10的一端与孔内横向切槽器100的活塞3相连，并将孔内横向切槽器100安装在钻杆1的一端，然后，将孔内横向切槽器100和钻杆1下放到钻孔中，随着孔内横向切槽器100的下放，逐根连接钢丝绳10和钻杆1，直至达到预定深度，最后，将钻杆1与钻机转轴连接，并将钢丝绳10与拉紧器连接。切割操作过程为，通过拉紧器对钢丝绳10施加拉力，带动孔内横向切槽器100的活塞3、连杆5和托板4同步向上运动，托板4推动刀具7转动向外展开直至与钻孔壁接触；开动钻机使钻机转轴旋转，带动钻杆1和孔内横向切槽器100旋转，从使得孔内横向切槽器100的刀具7在钻孔壁上切割出横向的环形导槽。切割完毕后，关闭钻机使孔内横向切槽器100停止旋转，随后释放拉紧器，孔内横向切槽器100的托板4在弹簧6的作用下而归位，此时，提升钻杆1，刀具7在钻孔壁的顶压作用下向下转动而收拢。

根据本实用新型实施例的孔内横向切槽器100，可以与不同长度钻杆1配合使用，实现在钻孔的任意深度处开出横向导向槽。并且由于刀具7可以转动，从而可以适应性地与钻孔壁接触，从而适用于任意倾角和直径的钻孔。

根据本实用新型的一个实施例，刀具7呈扇形。由此，可以使得刀具7与钻孔壁接触良好，以较好地对钻孔壁切割出横向切槽。

根据本实用新型的一个实施例，刀具7包括刀体71和刀头72，刀头72具有前述的刃边，刀体71具有安装端和自由端，安装端可转动地安装在底壁22上，刀头72镶嵌在自由端上。由此，通过将刀头72与刀体71设置成两体，可以根据需要采用不同材质制成，确保刀头72优良性能的情况下，降低了成本。例如，刀体71可以采用普通钢材制成，刀头72可以采用耐磨硬质合金材料制成。当刀头72被磨损后，还可以更换刀头72。

根据本实用新型进一步的实施例，刀头72为耐磨硬质合金材料制成的刀头72。由此，既可以保证刀头72的使用时性能的要求，又可以保证孔内横向切槽器100的使用寿命。

根据本实用新型的一些实施例，刀具7有多个，多个刀具7相对于缸体2的中心轴线对称地设置。例如，如图4所示，刀具为四个，四个刀具7在完全展开状态下组成一个圆盘状的刀具组件。由此，可以提高对钻孔壁的横向开槽的效率。

根据本实用新型的一些实施例，还包括多个连接轴座8和多个连接轴25，多个连接轴座8间隔设置在缸体2的底壁22的外侧面上且临近于缸体2的底壁的边部，多个连接轴25分别固定在两两相邻的连接轴座8之间，多个刀具7分别一一对应可转动地套设在多个连接轴25上。由此，有利于刀具7的安装，刀具7安装方便可靠。

根据本实用新型的一些实施例，还包括连接头8，连接头8固定在缸体2的上端，连接头8用于与钻杆1相连。通过在缸体2上设置连接头8，可以方便将孔内横向切槽器100安装在钻杆1上。例如，连接头8设有内螺纹，可以使连接头8与钻杆1螺纹连接，安装操作方便。

根据本实用新型的一些实施例，还包括用于与拉紧器的钢丝绳10相连接的吊环9，吊环9位于活塞3的上方且与活塞3相连。通过设置吊环9，方便拉紧器的钢丝绳10的快速连接。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨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，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。