专利名称：高压水射流可控自旋转钻头的制作方法
技术领域：
本发明高压水射流可控自旋转钻头属于矿业机械领域，具体来讲它涉及到地下、地面实现各种岩矿层的大孔径水平、垂直和拐弯的深孔钻进和割缝方案。
本发明的
背景技术：
现有的钻头多为机械式，靠切削刃钻进，钻杆驱动型钻进长度受钻杆长度的限制，钻长孔时需频繁更换钻杆且劳动强度大、成本高并方向控制复杂。带动力头钻进型则拐弯半径大，同样存在设备笨重问题。而水力型钻头为单水柱，靠螺旋体形成圆柱或圆锥水柱进行切割，其能量消耗太大，对设备要求很高。
本发明的设计目的设计一种高压水作动力的钻头，实现深长孔连续钻进，并保证成孔质量和易于控制。减轻工人的劳动强度和提高工作效率。
本发明的设计方案高压水射流可控自旋转钻头有一盲空心轴作为支撑轴，轴的后端有高压水接口，轴的中部有可调节的驱动水喷嘴。轴上套有内齿式驱动叶轮，叶轮由滚动轴承支承，叶轮被驱动水喷嘴喷出的高压水驱动旋转，叶轮用平键与谐波减速器相连，带动谐波减速器的输入端旋转，谐波减速器的输出端用内六角螺钉与连接架固定，通过销轴带动旋转喷头旋转。谐波减速器的定位由连接套固定在主轴上解决。盲空心轴的前端装轴端螺母，对旋转喷头起定位作用和保护装置的整体。同时高压水由盲空心轴前部的径向小孔进入旋转喷头的高压水空腔，由旋转喷头上的可调节喷嘴喷出。喷嘴沿旋转喷头锥面圆周布置，成螺旋状分布。高压水由旋转喷头喷出后形成多个轨迹为圆锥体的高压水旋转体。利用水的冲击动量切割介质，实现钻头的功能。
本发明与背景技术相比，能实现煤层及各种岩矿层的快速连续钻长孔和割缝。并减轻工人的劳动强度和提高工作效率。
图1是本发明的结构图附图标号说明1-盲空心主轴 2-连接套 3-滚动轴承 4-减速器 5-连接架6-钻头体 7-工作喷嘴 8-轴端螺母 9-动力喷嘴 10-叶轮结合附图对本发明作以叙述高压水射流可控自旋转钻头，盲空心主轴1位于叶轮10和钻头体6内，并由轴端螺母8定位，叶轮10由滚动轴承3支承，高压水通过盲空心主轴1由动力喷嘴9喷出，带动叶轮10旋转，叶轮10通过键连接再带动减速器4旋转，减速器4的定位由连接套2完成，减速器4通过内六角螺钉带动连接架5旋转，连接架5通过销轴带动钻头体6旋转，同时高压水通过盲空心主轴1的中前部径向孔进入钻头体6的高压腔，然后经工作喷嘴7喷出，形成螺旋圆锥冲击体，切割介质，完成工作。
本发明的优点及用途；本发明是高压水钻机的关键部分，其优点是使用相对较小的动力，在地下、地面实现各种岩矿层的大孔径水平、垂直和拐弯的深孔钻进和割缝。通过这一技术，解决能源、资源开发中长期难于解决的技术难题，实现其技术进步。
最佳实施例图1就是一个最佳实施例，它的总长为160mm，最大外径为75mm。轴端螺母为M12×1.5，高压水接口的内螺纹尺寸为M22×2。
权利要求
1．高压水射流可控自旋转钻头是一种煤层和各种岩矿层的切割、钻孔和割缝的高压水射流钻头，其特征是以高压水作为切割介质和驱动钻头旋转的动力，装置中盲空心轴(1)作为支承，盲空心轴(1)的后边有环形出水孔，盲空心轴中装有轴承(3)，轴承(3)内嵌入驱动叶轮(10)，驱动叶轮(10)通过键与减速器(4)输入端相连，减速器(4)通过连接套(2)与盲空心轴(1)固定定位，减速器(4)输出端由内六角螺钉与连接架(5)固定，连接架(5)通过销轴带动旋转钻头(6)旋转，旋转钻头(6)上螺旋分布内螺纹孔，内螺纹孔上装有喷嘴，旋转钻头(6)内为空腔，盲空心轴(1)的后端有内螺纹孔，前端有外螺纹接头，外螺纹接头上装有轴端螺母(8)。
2．根据权利要求1所述的高压水射流可控自旋转钻头装置，其特征是盲空心轴(1)的后端内螺纹孔的底部是一个环形平面，装在盲空心轴(1)上的动力喷嘴(9)，其轴线与盲空心轴的轴线垂直相错，且都朝同一方向偏斜，旋转钻头(6)上的部分工作喷嘴(7)体轴线与盲空心轴(1)的轴线相交，旋转钻头(6)上的部分工作喷嘴(7)体轴线与盲空心轴(1)的轴线平行，盲空心轴(1)与旋转钻头(6)配合部分开有环形小沟槽，连接套(2)上设有螺孔，并配有用以紧固定位用的锁紧螺钉。
全文摘要
本发明为一种高压水射流可控自旋转钻头,属于矿业机械领域,具体来讲它涉及到地下、地面实现各种岩矿层的大孔径水平、垂直和拐弯的深孔钻进和割缝方案。钻头内有一盲空心头,旋转喷头上的可调节喷嘴喷出多个轨迹为圆锥体的高压水旋转体,利用水的冲击动量切割介质,实现钻头的功能。并可连续长距离钻进。
文档编号E21B7/18GK1297098SQ0013637
公开日2001年5月30日 申请日期2000年12月16日 优先权日2000年12月16日
发明者赵阳升, 王成寿, 胡耀青, 杨栋, 段康廉, 许步勤 申请人:太原理工大学