专利名称：一种迈步式扩孔刀头的三级稳定装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种迈步式扩孔刀头，尤其是涉及一种迈步式扩孔刀头的三级稳
定装置。
背景技术：
目前，国内矿山已经开始推广天井钻机这种全机械化天井掘进法，并逐步取代危险性极高的天井普通凿爆法，掘进效率、成井质量、作业环境和工人劳动强度都得到了改善和提高。但矿山用户仍希望最好能有一种小钻机钻大天井的技术，这样不仅运输方便，且制备峒室的费用又少。迈步式扩孔刀头可将扩孔作业分成两步，依次完成，是实现小钻机钻大天井的一种有效技术手段。迈步扩孔刀头在两极刀盘的扩孔作业时，由于偏载和滚刀破岩产生的冲击，会使刀头发生偏摆效应，这种偏摆效应会对钻杆带来严重的循环附加弯矩，严重威胁钻杆和钻具的使用寿命。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种可有效控制因偏载和破岩冲击而造成的刀头偏摆，减小偏摆带来的钻杆循环附加弯矩，延长钻杆和钻具使用寿命的迈步式扩孔刀头的三级稳定装置。本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是一种迈步式扩孔刀头的三级稳定装置，包括稳定条、一级刀盘稳定滚轮和二级刀盘稳定滚轮，所述稳定条固定在扩孔刀头的一级刀盘拉杆的上半部，为第一级稳定导向机构，所述一级刀盘稳定滚轮为四个且均布于扩孔刀头的一级刀盘上，为第二级稳定导向机构，所述第二级稳定导向机构的外廓直径与扩孔刀头上所有一级刀盘边滚刀作为整体的外廓直径相同，所述二级刀盘稳定滚轮为四个且均布于扩孔刀头的二级刀盘上，为第三级稳定导向机构，所述第三级稳定导向机构的外廓直径与扩孔刀头上所有二级刀盘边滚刀作为整体的外廓直径相同。进一步，所述稳定条上设有硬质合金齿I。进一步，所述一级刀盘稳定滚轮包括芯轴、端盖、轴承、滚轮圈、滚柱，所述滚柱的上下端分别设有间隔环，所述端盖固定于滚轮圈上，所述端盖的内孔设有密封圈，所述密封圈与芯轴形成动密封，所述滚轮圈的表面设有硬质合金齿II，所述轴承和滚柱形成一套滚动摩擦副，所述二级刀盘稳定滚轮的结构与一级刀盘稳定滚轮的结构相同。与现有技术相比，本实用新型通过设置稳定条、一级刀盘稳定滚轮和二级刀盘稳定滚轮，形成三级不同直径、不同层次的稳定导向机构，可有效控制因偏载和冲击而造成的刀头偏摆，减小偏摆带来的钻杆循环附加弯矩，有效提高钻杆的使用寿命，特别是在井下破碎岩石工作面的恶劣工况下，效果显著。
[0009]图I是本实用新型实施例的结构示意图；图2是图I所示实施例的俯视图；图3是图I所示实施例的立体结构示意图；图4是图I所示实施例的一级刀盘稳定滚轮的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。参照附图，本实施例包括稳定条2、一级刀盘稳定滚轮6和二级刀盘稳定滚轮10 ；所述稳定条2固定在扩孔刀头的一级刀盘拉杆I的上半部，为第一级稳定导向机构；所述一 级刀盘稳定滚轮6为四个且均布于扩孔刀头的一级刀盘5上，为第二级稳定导向机构，所述第二级稳定导向机构的外廓直径与扩孔刀头上所有一级刀盘边滚刀4作为整体的外廓直径相同；所述二级刀盘稳定滚轮10为四个且均布于扩孔刀头的二级刀盘8上，为第三级稳定导向机构，所述第三级稳定导向机构的外廓直径与扩孔刀头上所有二级刀盘边滚刀9作为整体的外廓直径相同。所述稳定条2上镶有硬质合金齿I 3，起抗磨作用。所述一级刀盘稳定滚轮6包括芯轴11、端盖12、轴承13、滚轮圈14、滚柱16，所述滚柱16的上下端分别设有间隔环17，所述端盖12通过螺钉19固定在滚轮圈14上，所述端盖12的内孔设有密封圈18，所述密封圈18与芯轴11形成动密封，以防止外部的灰尘进入轴承13的内部，也可防止轴承13内的润滑脂流出，所述滚轮圈14的表面设有硬质合金齿II 15，所述轴承13和滚柱16形成一套滚动摩擦副，用以减小滚轮圈14与井壁的摩擦阻力，所述二级刀盘稳定滚轮10的结构与一级刀盘稳定滚轮6的结构相同。工作原理在形成与稳定条2外廓直径相同的导孔后，将稳定条2支撑在导孔壁上，限制刀头偏摆，形成第一级稳定导向机构；将一级刀盘稳定滚轮6支撑在一级刀盘5扩出的井壁上，限制刀头偏摆，形成第二级稳定导向机构；将二级刀盘稳定滚轮10支撑在二级刀盘8扩出的井壁上，限制刀头偏摆，形成第三级稳定导向机构。经过三级不同直径、不同层次的稳定导向机构，可有效控制偏载和冲击造成的刀头偏摆，减小偏摆带来的钻杆循环附加弯矩，有效提闻钻杆的使用寿命。
权利要求1.一种迈步式扩孔刀头的三级稳定装置，其特征在于包括稳定条、一级刀盘稳定滚轮和二级刀盘稳定滚轮，所述稳定条固定在扩孔刀头的一级刀盘拉杆的上半部，为第一级稳定导向机构，所述一级刀盘稳定滚轮为四个且均布于扩孔刀头的一级刀盘上，为第二级稳定导向机构，所述第二级稳定导向机构的外廓直径与扩孔刀头上所有一级刀盘边滚刀作为整体的外廓直径相同，所述二级刀盘稳定滚轮为四个且均布于扩孔刀头的二级刀盘上，为第三级稳定导向机构，所述第三级稳定导向机构的外廓直径与扩孔刀头上所有二级刀盘边滚刀作为整体的外廓直径相同。
2.根据权利要求I所述的迈步式扩孔刀头的三级稳定装置，其特征在于所述稳定条上设有硬质合金齿I。
3.根据权利要求I或2所述的迈步式扩孔刀头的三级稳定装置，其特征在于所述一级刀盘稳定滚轮包括芯轴、端盖、轴承、滚轮圈、滚柱，所述滚柱的上下端分别设有间隔环，所述端盖固定于滚轮圈上，所述端盖的内孔设有密封圈，所述密封圈与芯轴形成动密封，所述滚轮圈的表面设有硬质合金齿II，所述轴承和滚柱形成一套滚动摩擦副，所述二级刀盘 稳定滚轮的结构与一级刀盘稳定滚轮的结构相同。
专利摘要一种迈步式扩孔刀头的三级稳定装置，包括稳定条、一级刀盘稳定滚轮和二级刀盘稳定滚轮，所述稳定条固定在扩孔刀头的一级刀盘拉杆的上半部，为第一级稳定导向机构，所述一级刀盘稳定滚轮为四个且均布于一级刀盘上，为第二级稳定导向机构，所述第二级稳定导向机构的外廓直径与扩孔刀头上所有一级刀盘边滚刀作为整体的外廓直径相同，所述二级刀盘稳定滚轮为四个且均布于扩孔刀头的二级刀盘上，为第三级稳定导向机构，所述第三级稳定导向机构的外廓直径与扩孔刀头上所有二级刀盘边滚刀作为整体的外廓直径相同。利用本实用新型，可有效控制因偏载和破岩冲击而造成的刀头偏摆，从而减小刀头偏摆带来的钻杆循环附加弯矩，延长钻杆和钻具使用寿命。
文档编号E21B10/32GK202483447SQ20122012867
公开日2012年10月10日 申请日期2012年3月30日 优先权日2012年3月30日
发明者任巍, 尹复辰, 黄小伟 申请人:长沙矿山研究院有限责任公司