一种多牙轮钻头的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种多牙轮钻头，属于机械【技术领域】。它解决了现有技术中多牙轮钻头的钻孔效率低等技术问题。本钻头包括钻头本体，钻头本体的一端具有一圆形安装板，圆形安装板靠近自身中心线的区域上转动设置有至少一个牙轮，其特征在于，圆形安装板远离自身中心线的区域上转动设置有至少两个牙轮，各个位于远离圆形安装板中心线区域上的牙轮与该圆形安装板中心线之间的距离完全不相等或部分不相等。本实用新型可有效地提高多牙轮钻头的钻孔效率。
【专利说明】一种多牙轮钻头
【技术领域】
[0001]本实用新型属于机械【技术领域】，涉及一种多牙轮钻头。
【背景技术】
[0002]牙轮钻头是使用广泛的一种钻头，其在旋转时具有冲击、压碎和剪切破碎地层岩石的作用，所以，牙轮钻头能够适应软、中、硬的各种地层。特别是喷射式牙轮钻头和长喷嘴牙轮钻头出现后，牙轮钻头的钻井速度大大提高，是牙轮钻头发展史上的一次重大改革。牙轮钻头按牙齿类型可分为铣齿牙轮钻头、镶齿牙轮钻头；按牙轮数目可分为单牙轮钻头、三牙轮钻头和组装多牙轮钻头。
[0003]我国专利CN1304720C公开了一种高强抗磨多牙轮钻头，包括有两个或两个以上的牙掌和牙轮，各牙掌上部相联成一体，构成钻头体，各牙掌下部为悬臂轴，牙轮套装于悬臂轴上，牙轮上安设有切削齿，其不同之处在于所述牙轮由一尖部加在牙轮和前平头牙轮构成，尖部加大牙轮的尖部具有较大的轴向与径向尺寸，且牙轮前端离钻头中心线近，余下的前平头牙轮尖部具较小的轴向尺寸且牙轮前离钻头中心线远。
[0004]在具体应用过程中，很多施工人员为了增大钻孔的直径大小，会在钻头本体上增设多个扩孔牙轮，针对如何将多个牙轮钻头组装在钻头本体上， 申请人:经过多个施工现场及销售门面的调研，各扩孔牙轮均等排列固定在主钻头体的外表面上，本领域技术人员都认为如上设计，使各扩孔牙轮距主钻头体的中心线之间的距离相等，可提高牙轮钻头的钻孔效率。但 申请人:在具体实践过程中发现，发上设计的多牙轮钻头在钻孔时会出现较多的死角，这些未被牙轮切削齿切削到的死角会对钻孔中的钻头本体造成阻力，影响钻头本体沿地面深度方向的延伸，从而影响钻头的钻孔效率。
【发明内容】
[0005]本实用新型是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种多牙轮钻头，本实用新型所要解决的技术问题是:如何提高本多牙轮钻头的钻孔效率。
[0006]本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现:
[0007]—种多牙轮钻头，所述钻头包括钻头本体，所述钻头本体的一端具有一圆形安装板，所述圆形安装板靠近自身中心线的区域上转动设置有至少一个牙轮，其特征在于，所述圆形安装板远离自身中心线的区域上转动设置有至少两个牙轮，各个位于远离圆形安装板中心线区域上的牙轮与该圆形安装板中心线之间的距离完全不相等或部分不相等。
[0008]其工作原理如下:本多牙轮钻头在使用时，可将钻头本体的另一端与一驱动源相连接从而带动钻头本体转动，该驱动源通常采用电机等实现；而钻头本体转动，可带动牙轮绕钻头本体的轴线方向公转，与此同时，由于牙轮转动设置于牙掌上，因此，当牙轮与孔洞内的侧壁和孔底接触时，由于摩擦力的作用会使牙轮分别绕自身轴向发生自转；牙轮绕钻头本体轴线公转的同时又分别绕自身的轴线自转，两者配合进行钻孔，钻孔效率较高；此夕卜，各个位于远离圆形安装板中心线区域上的牙轮与该圆形安装板中心线之间的距离完全不相等或部分不相等，则当钻头本体旋转一周，各个位于远离圆形安装板中心线区域上的牙轮如果与圆形安装板中心线之间的距离完全不相等，则此时会出现多个不等径的环形切割区域；而如果各个位于远离圆形安装板中心线区域上的牙轮如果与圆形安装板中心线之间的距离部分不相等，则仍然可形成多个不等径的环形切割区域，都可减少本钻头在钻孔时所产生的死角，避免死角区域对钻头本体沿地面深度方向的延伸产生阻力，从而提高了本钻头的钻孔效率。不同之处在于，如果各个位于远离圆形安装板中心线区域上的牙轮如果与圆形安装板中心线之间的距离完全不相等，则各牙轮则得到了充分的利用，能够在降低生产成本的同时尽可能地减小钻头本体钻孔时所产生的死角。
[0009]在上述的一种多牙轮钻头中，所述钻头还包括与所述牙轮相对应的牙掌，所述牙掌的内端固定于所述圆形安装板的板面上，所述牙掌的外端与牙轮转动连接。牙轮通过牙掌转动设置于圆形安装板上，此处牙掌可视为圆形安装板的一部分，是牙轮转动设置于圆形安装板上的一种方式，与之前记载的牙轮转动设置于圆形安装板上并无矛盾之处。
[0010]在上述的一种多牙轮钻头中，所述牙轮的外侧壁上固定有切削齿，所述牙轮内开设有中心盲孔；所述牙掌的外端设置有悬臂轴，所述悬臂轴插设于所述中心盲孔内且两者转动配合。设计有中心盲孔和悬臂轴后，使牙轮可绕悬臂轴轴向转动，从而带动切削齿切削砂石；而具体的转动配合，可参考现有技术中的牙轮钻头，采用滚珠等方式均可实现，在此不加以赘述。
[0011]在上述的一种多牙轮钻头中，所述靠近圆形安装板中心线的牙轮与圆形安装板之间的距离大于所述远离圆形安装板中心线的牙轮与圆形安装板之间的距离。如上设计，在进行钻孔时，靠近圆形安装板中心线的牙轮可起到定中心及平衡的作用，使得钻头整体能够更加稳定地转动，提高钻孔精度。
[0012]在上述的一种多牙轮钻头中，所述圆形安装板上偏心设置有注浆管，所述注浆管的中心线与圆形安装板的中心线之间的距离等于其中一个远离圆形安装板中心线的牙轮与圆形安装板的中心线之间的距离。设计有注浆管后，当钻头进行钻孔时，可通过注浆孔注入泥浆，将钻头切削下来的砂石通过泥浆带出；而注浆管的中心线与圆形安装板的中心线之间的距离等于其中一个远离圆形安装板中心线的牙轮与圆形安装板的中心线之间的距离，则可保证注浆管所在的位置有相应的牙轮与其配合进行切削，避免在注浆管的位置出现死角而影响钻孔效率，也在一定程度上能够保证出浆的稳定性和流畅性。
[0013]在上述的一种多牙轮钻头中，所述圆形安装板的侧壁上开设有至少一个出浆槽，所述出浆槽的开口沿所述圆形安装板的径向向外设置，所述出浆槽的两端分别贯穿所述圆形安装板的两个板面。设计有出浆槽后，当注浆管往孔内注入泥浆后，泥浆可带动砂石穿过出浆槽最后流至地表，将孔内的砂石顺利带出。
[0014]在上述的一种多牙轮钻头中，所述钻头还包括加强肋板，所述加强肋板的一侧与圆形安装板的板面相固连，所述加强肋板的另一侧与和远离圆形安装板中心线的牙轮相对应的牙掌相固连。设计有加强肋板后，能够提高牙掌与圆形安装板之间的连接稳定性，从而提闻本钻头整体的使用寿命。
[0015]在上述的一种多牙轮钻头中，所述钻头还包括防脱支架，所述防脱支架包括连接板和限位板，所述连接板的外端固定于所述圆形安装板的板面上，所述连接板的内端与所述限位板的内端连为一体，所述限位板的外端具有一呈半环形的夹持部；所述远离圆形安装板中心线的牙轮外侧壁沿自身轴向开设有环形凹槽，所述夹持部嵌设于环形凹槽内且两者间隙配合。由于钻头在使用较长时间后，由于远离圆形安装板中心线的牙轮受到较大的阻力，容易使牙掌上的悬臂轴发生弯折直至折断，如远离圆形安装板中心线的牙轮因此而掉落于孔洞内，则必须及时将牙轮取出，否则不仅会影响进一步的钻孔，并且还容易导致钻头的磨损，而由于孔洞较深且光线较差，因此通常需要磁石等工具来进行捡取，操作极为麻烦；而本申请中设计有防脱支架后，即使悬臂轴发生断裂，夹持部仍嵌设于远离圆形安装板中心线的牙轮环形凹槽内，从而避免牙轮掉落至孔洞内，待钻孔完毕后再将副环形切割组中的牙轮拆下即可。
[0016]在上述的一种多牙轮钻头中，所述圆形安装板靠近自身中心线的区域上转动设置有三个牙轮且该三个牙轮沿圆形安装板的周向均匀分布。
[0017]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:
[0018]1、当钻头本体旋转一周，各个位于远离圆形安装板中心线区域上的牙轮如果与圆形安装板中心线之间的距离完全不相等，则此时会出现多个不等径的环形切割区域；而如果各个位于远离圆形安装板中心线区域上的牙轮如果与圆形安装板中心线之间的距离部分不相等，则仍然可形成多个不等径的环形切割区域，都可减少本钻头在钻孔时所产生的死角，避免死角区域对钻头本体沿地面深度方向的延伸产生阻力，从而提高了本钻头的钻孔效率；
[0019]2、设计有出浆槽后，当注浆管往孔内注入泥浆后，泥浆可带动砂石穿过出浆槽最后流至地表，将孔内的砂石顺利带出；
[0020]3、本申请中设计有防脱支架后，即使悬臂轴发生断裂，夹持部仍嵌设于牙轮的环形凹槽内，从而避免牙轮掉落至孔洞内，待钻孔完毕后再将牙轮拆下即可。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是实施例中本多牙轮钻头的轴测图。
[0022]图2是实施例中本多牙轮钻头的主视图。
[0023]图3是实施例中本防脱支架的结构示意图。
[0024]图中，1、钻头本体；2、圆形安装板；3、牙掌；4、牙轮；5、注浆管；6、出浆槽；7、加强肋板；8、切削齿；9、连接板；10、限位板；101、夹持部；11、环形凹槽。
【具体实施方式】
[0025]以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
[0026]如图1、图2、图3所示，本钻头包括钻头本体1，钻头本体I的一端具有一圆形安装板2，圆形安装板2靠近自身中心线的区域上转动设置有至少一个牙轮4，圆形安装板2远离自身中心线的区域上转动设置有至少两个牙轮4，各个位于远离圆形安装板2中心线区域上的牙轮4与该圆形安装板2中心线之间的距离完全不相等或部分不相等。作为优选，圆形安装板2靠近自身中心线的区域上转动设置有三个牙轮4且该三个牙轮4沿圆形安装板2的周向均匀分布，本实施例中，各个位于远离圆形安装板2中心线区域上的牙轮4与该圆形安装板2中心线之间的距离完全不相等。[0027]如图2、图3所示，钻头还包括与牙轮4相对应的牙掌3，牙掌3的内端固定于圆形安装板2的板面上，牙掌3的外端与牙轮4转动连接。具体来讲，牙轮4的外侧壁上固定有切削齿8，牙轮4内开设有中心盲孔；牙掌3的外端设置有悬臂轴，悬臂轴插设于中心盲孔内且两者转动配合。
[0028]作为优选，靠近圆形安装板2中心线的牙轮4与圆形安装板2之间的距离大于远离圆形安装板2中心线的牙轮4与圆形安装板2之间的距离。远离圆形安装板2中心线的牙轮4的中心线与圆形安装板之间形成一夹角，而距离圆形安装板中心线越远的牙轮中心线与圆形安装板之间形成的夹角度数则越大。该设计同样也能够提高本钻头的钻孔效率。
[0029]如图2、图3所示，圆形安装板2上偏心设置有注浆管5，注浆管5的中心线与圆形安装板2的中心线之间的距离等于其中一个远离圆形安装板2中心线的牙轮4与圆形安装板2的中心线之间的距离。圆形安装板2的侧壁上开设有至少一个出浆槽6，出浆槽6的开口沿圆形安装板2的径向向外设置，出浆槽6的两端分别贯穿圆形安装板2的两个板面。
[0030]如图1、图3所示，钻头还包括加强肋板7，加强肋板7的一侧与圆形安装板2的板面相固连，加强肋板7的另一侧与和远离圆形安装板2中心线的牙轮4相对应的牙掌3相固连。
[0031]如图3所示，钻头还包括防脱支架，防脱支架包括连接板9和限位板10，连接板9的外端固定于圆形安装板2的板面上，连接板9的内端与限位板10的内端连为一体，限位板10的外端具有一呈半环形的夹持部101 ;远离圆形安装板2中心线的牙轮4外侧壁沿自身轴向开设有环形凹槽11，夹持部101嵌设于环形凹槽11内且两者间隙配合。
[0032]本实用新型的工作原理如下:本多牙轮钻头在使用时，可将钻头本体的另一端与一驱动源相连接从而带动钻头本体转动，该驱动源通常采用电机等实现；而钻头本体转动，可带动牙轮绕钻头本体的轴线方向公转，与此同时，由于牙轮转动设置于牙掌上，因此，当牙轮与孔洞内的侧壁和孔底接触时，由于摩擦力的作用会使牙轮分别绕自身轴向发生自转；牙轮绕钻头本体轴线公转的同时又分别绕自身的轴线自转，两者配合进行钻孔，钻孔效率较高，且各远离圆形安装板中心线区域上的牙轮形成直径不一样的环形切割区域，能够使各牙轮得到充分利用，在提高钻孔效率的同时降低生产成本。
[0033]本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属【技术领域】的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
【权利要求】
1.一种多牙轮钻头，所述钻头包括钻头本体(1)，所述钻头本体(I)的一端具有一圆形安装板(2)，所述圆形安装板(2)靠近自身中心线的区域上转动设置有至少一个牙轮(4)，其特征在于，所述圆形安装板(2)远离自身中心线的区域上转动设置有至少两个牙轮(4)，各个位于远离圆形安装板(2)中心线区域上的牙轮(4)与该圆形安装板(2)中心线之间的距离完全不相等或部分不相等。
2.根据权利要求1所述的多牙轮钻头，其特征在于，所述钻头还包括与所述牙轮(4)相对应的牙掌(3)，所述牙掌(3)的内端固定于所述圆形安装板(2)的板面上，所述牙掌(3)的外端与牙轮(4)转动连接。
3.根据权利要求2所述的多牙轮钻头，其特征在于，所述牙轮(4)的外侧壁上固定有切削齿(8)，所述牙轮(4)内开设有中心盲孔；所述牙掌(3)的外端设置有悬臂轴，所述悬臂轴插设于所述中心盲孔内且两者转动配合。
4.根据权利要求1或2或3所述的多牙轮钻头，其特征在于，所述靠近圆形安装板(2)中心线的牙轮(4)与圆形安装板(2)之间的距离大于所述远离圆形安装板(2)中心线的牙轮(4 )与圆形安装板(2 )之间的距离。
5.根据权利要求1或2或3所述的多牙轮钻头，其特征在于，所述圆形安装板(2)上偏心设置有注浆管(5)，所述注浆管(5)的中心线与圆形安装板(2)的中心线之间的距离等于其中一个远离圆形安装板(2)中心线的牙轮(4)与圆形安装板(2)的中心线之间的距离。
6.根据权利要求1或2或3所述的多牙轮钻头，其特征在于，所述圆形安装板(2)的侧壁上开设有至少一个出浆槽(6)，所述出浆槽(6)的开口沿所述圆形安装板(2)的径向向外设置，所述出浆槽(6)的两端分别贯穿所述圆形安装板(2)的两个板面。
7.根据权利要求2所述的多牙轮钻头，其特征在于，所述钻头还包括加强肋板(7)，所述加强肋板(7)的一侧与圆形安装板(2)的板面相固连，所述加强肋板(7)的另一侧与和远离圆形安装板(2)中心线的牙轮(4)相对应的牙掌(3)相固连。
8.根据权利要求2所述的多牙轮钻头，其特征在于，所述钻头还包括防脱支架，所述防脱支架包括连接板(9)和限位板(10)，所述连接板(9)的外端固定于所述圆形安装板(2)的板面上，所述连接板(9)的内端与所述限位板(10)的内端连为一体，所述限位板(10)的外端具有一呈半环形的夹持部(101);所述远离圆形安装板(2)中心线的牙轮(4)外侧壁沿自身轴向开设有环形凹槽(11)，所述夹持部(101)嵌设于环形凹槽(11)内且两者间隙配合。
9.根据权利要求1或2或3所述的多牙轮钻头，其特征在于，所述圆形安装板(2)靠近自身中心线的区域上转动设置有三个牙轮(4)且该三个牙轮(4)沿圆形安装板(2)的周向均匀分布。
【文档编号】E21B10/16GK203783466SQ201420186731
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年4月16日 优先权日:2014年4月16日
【发明者】董荣贵, 宋银华, 吉剑峰, 杨亦贵, 王荣富 申请人:国强建设集团有限公司