专利名称：钻头及钻孔装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及机械技术，尤其涉及一种钻头及钻孔装置。
背景技术：
在煤矿井下，由于要抽采煤层中的瓦斯，需要使用钻头打各种类型的钻孔。目前，利用钻头和钻杆连接的装置完成钻孔作业，其中上述装置中的钻头是实心结构，在钻头的一端设有均匀环设的固定钻芯。为了防止钻孔孔壁坍塌而堵塞瓦斯逸出通道，保证瓦斯能被顺利抽出，一般要在钻孔内下用于护孔的套管。传统的方法是当钻头钻杆钻到预定位置后，由于钻头是实心结构，因此必须取出钻头和钻杆，然后再下套管。但由于钻孔过程中破坏了孔壁的稳定性，致使孔壁上的岩石脱落堵塞钻孔。致使不能将套管下到预定位置，导致无法顺利抽出矿井下的瓦斯气体。
发明内容
本发明提供一种钻头及钻孔装置，用以解决现有技术中护孔套管下不到预定位置致使瓦斯气体不能顺利抽出来的问题。本发明一方面提供一种钻头，包括钻头主体和活动钻芯；所述钻头主体一端具 有固定钻芯，所述钻头主体具有用于通过套管的轴向通孔；所述活动钻芯跨设在所述钻头主体一端,且所述活动钻芯一端铰接在所述钻头主体上；所述活动钻芯另一端能够卡设在所述钻头主体的卡槽中，所述活动钻芯在外力作用下能够绕铰接端转动。如上所述的钻头，优选地，活动钻芯可以是一字形结构。如上所述的钻头，具体地，活动钻芯还可以是十字形结构。进一步地，所述固定钻芯均匀环设在所述钻头主体上。本发明另一方面提供一种钻孔装置，包括钻杆，所述钻孔装置还包括如上所述的钻头；所述钻杆具有用于通过套管的轴向通孔，所述钻杆的一端与所述钻头的一端连接；所述钻头的轴向通孔与所述钻杆的轴向通孔连通。本发明提供的钻头及钻孔装置，由于钻头主体内具有轴向通孔并且在钻头主体上设置有活动钻芯，在实际应用中，钻头完成钻孔后，可以将套管穿过钻头主体的轴向通孔，套管可以顶开活动钻芯而穿过钻头，从而实现在钻头内部下套管，可以在不撤出钻头的情况下下套管，进而可以保证套管下到预定位置。
图I为本发明第一实施例提供的钻头在活动钻芯打开时的结构示意图；图2为图I所示的钻头在活动钻芯关闭时的结构示意图3为本发明第二实施例提供的钻孔装置的结构示意图；图4为图3所示钻孔装置与套管配合状态下的示意图。
具体实施例方式图I为本发明第一实施例提供的钻头在活动钻芯打开时的结构示意图；图2为图I所示的钻头在活动钻芯关闭时的结构示意图。如图I和图2所不，本实施例提供的钻头I包括钻头王体11和活动钻芯12,钻头主体11 一端具有固定钻芯13，钻头主体11具有用于通过套管的轴向通孔15。活动钻芯12跨设在钻头主体11 一端,且活动钻芯12 —端铰接在钻头主体11上；活动钻芯12另一端能够卡设在钻头主体11的卡槽中，活动钻芯12在外力作用下能够绕铰接端14转动。 在实际应用过程中，对活动钻芯12的打开结构不作限制，凡是本领域技术人员所能想到的与岩层接触的面积较大，并使钻头掘进速度较快的结构均可。本实施例提供的钻头I,通过活动钻芯12跨设在钻头主体11上,套管可以穿过钻头主体11的轴向通孔15，利用套管本身的重力打开钻头主体11 一端的活动钻芯12，活动钻芯12在外力作用下能够绕铰接端14转动打开，从而实现在钻头内部下套管，并且钻头主体11 一端的固定钻芯13可以在钻进的过程中切削煤层及岩层，避免了撤出钻头再下套管的种种弊端，并且可以保证套管下到预定位置，使瓦斯气体顺利抽出。在上述实施例的基础上，优选地，活动钻芯12可以是一字形结构。在钻头钻进的过程中，活动钻芯12的一字形结构不但能够切削岩层而且结构简单，便于制造。因为在实际应用过程中，活动钻芯12需要被打开，一字形结构的活动钻芯12，还便于套管由于重力而将活动钻芯12冲开。在上述实施例的基础上，具体地，活动钻芯12还可以是十字形结构。具有十字形结构的活动钻芯12与岩层接触的面积更大，使钻头钻进速度更快，从而可以提高工作效率。固定钻芯13均匀环设在钻头主体11上。由于固定钻芯13是均匀环设在钻头主体11上，可以保证钻头在钻进的过程中各个方向受切削程度一致，便于钻头的均匀旋进。图3为本发明第二实施例提供的钻孔装置的结构示意图；图4为图3所示钻孔装置与套管配合状态下的示意图。如图3和图4所示，本实施例提供的钻孔装置2包括钻杆21，钻孔装置还包括上述实施例提供的钻头I ;钻杆21具有用于通过套管的轴向通孔，钻杆21的一端与钻头I的一端连接；钻头I的轴向通孔与钻杆21的轴向通孔连通。在上述实施例的基础上，具体地，在本实施例提供的钻孔装置2中，钻杆21具有轴向通孔，轴向通孔的直径要稍大于套管3的直径，以便于套管3在钻杆内部穿过，具体地，轴向通孔的内壁要光滑，减小轴向通孔内壁与套管之间的摩擦。本实施例提供的钻孔装置，通过钻头I与钻杆21的配合连接，可以在钻杆21内部下套管，在实际应用过程中，套管3由于自身的重力，可以冲开钻头I的活动钻芯12，顺利下到预定位置，便于工作人员完成后续的瓦斯气体抽取工作。最后应说明的是以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施 例技术方案的范围。
权利要求
1.一种钻头，其特征在于，包括钻头主体和活动钻芯；所述钻头主体一端具有固定钻芯，所述钻头主体具有用于通过套管的轴向通孔； 所述活动钻芯跨设在所述钻头主体一端，且所述活动钻芯一端铰接在所述钻头主体上； 所述活动钻芯另一端能够卡设在所述钻头主体的卡槽中，所述活动钻芯在外力作用下能够绕铰接端转动。
2.根据权利要求I所述的钻头，其特征在于，所述活动钻芯为一字形结构。
3.根据权利要求I所述的钻头，其特征在于，所述活动钻芯为十字形结构。
4.根据权利要求Γ3任一项所述的钻头，其特征在于，所述固定钻芯均匀环设在所述钻头主体上。
5.一种钻孔装置，包括钻杆，其特征在于，所述钻孔装置还包括权利要求f 4任一项所述的钻头；所述钻杆具有用于通过套管的轴向通孔，所述钻杆的一端与所述钻头的一端连接; 所述钻头的轴向通孔与所述钻杆的轴向通孔连通。
全文摘要
本发明提供一种钻头及钻孔装置，其中，钻头包括钻头主体和活动钻芯；所述钻头主体一端具有固定钻芯，所述钻头主体具有用于通过套管的轴向通孔；所述活动钻芯跨设在所述钻头主体一端，且所述活动钻芯一端铰接在所述钻头主体上；所述活动钻芯另一端能够卡设在所述钻头主体的卡槽中，所述活动钻芯在外力作用下能够绕铰接端转动。本发明提供的钻头及钻孔装置，通过活动钻芯跨设在钻头主体上，套管可以穿过钻头主体的轴向通孔，利用套管本身的重力打开钻头主体一端的活动钻芯，从而实现在钻头内部下套管，避免了撤出钻头再下套管的种种弊端，并且可以保证套管下到预定位置，使瓦斯气体顺利抽出。
文档编号E21B17/00GK102877791SQ20121039504
公开日2013年1月16日 申请日期2012年10月17日 优先权日2012年10月17日
发明者童碧, 方良才, 赵俊峰, 方有向, 孙新胜, 张锤金, 刘德贵, 黄继银, 侯宏, 石德洲 申请人:淮南矿业(集团)有限责任公司