一种小口径混合布刀竖井钻头的制作方法

本实用新型涉及竖井钻头领域，尤其是涉及一种小口径混合布刀竖井钻头。

背景技术：

竖井施工是指开采地下矿床时进行的竖直井筒的掘进、砌壁(永久支护)和设备安装等作业的总称。根据井筒穿过岩层的地质和水文地质的不同，竖井施工分为表土段和基岩段的普通法施工和特殊法施工两大类；井筒穿过的表土和基岩层稳固、含水量小时，可采用普通法施工。井筒穿过的表土层不稳固、含水量较大，或穿过的基岩层虽稳固但含水量很大，需要采取特殊的施工措施时，宜采用特殊施工法。特殊法有竖井冻结法掘进、竖井注装法掘进、竖井泥凝土帷幕法掘进、竖井沉井法掘进、竖井钻井法掘进和竖井板柱法掘进。在施工中有时普通法和特殊法或两种不同的特殊法配合使用；竖井基岩普通法施工是将整个井筒划分成若干个井段，在不同井段内分别进行掘进、砌壁，有的还进行设备安装作业。根据各种作业在时间和空间上的不同组合，竖井基岩段施工方案分为掘进、砌壁单行作业，掘进、砌壁平行作业，短掘、短砌混合作业和掘进、砌壁、安装一次成井作业等四种。

目前现有的竖井施工工具为竖井钻机，竖井钻机通过其安装的竖井钻头进行竖井开挖作业，传统的小口径竖井钻头（口径范围在600~1200mm内），采用中心布置三牙轮滚刀，边缘布置圆锥台滚刀的布刀结构形式，在破碎硬岩地层时，经常出现各滚刀寿命差别较大，必须有滚刀提前更换的现象进而导致频繁提钻换刀的不利状况，不仅增加了施工时间，而且，钻井成本较高，不能满足人们的使用要求，中心单支点滚刀寿命往往相对较短，为了减少成本及损耗，需要优化布刀形式。

技术实现要素：

为了解决目前传统的小口径竖井钻头（口径范围在600~1200mm内），采用中心布置三牙轮滚刀，边缘布置圆锥台滚刀的布刀结构形式，在破碎硬岩地层时，经常出现各滚刀寿命差别较大，必须有滚刀提前更换的现象进而导致频繁提钻换刀的不利状况，不仅增加了施工时间，而且，钻井成本较高，不能满足人们的使用要求的问题，本实用新型提供一种小口径混合布刀竖井钻头，其技术方案如下：一种小口径混合布刀竖井钻头，包括，刀盘体支座、刀盘体、三牙轮滚刀组件、圆锥台型滚刀组件、吸渣管及耐磨条，其中，刀盘体设置于刀盘体支座上且与刀盘体支座固定相连接，所述的三牙轮滚刀组件设置于刀盘体上部边缘位置且与刀盘体固定相连接，所述的圆锥台型滚刀组件设置于刀盘体中心位置且与刀盘体固定相连接，所述的刀盘体上设置有吸渣管，所述的吸渣管与刀盘体固定相连接，所述的吸渣管上设置有吸渣口，所述的耐磨条设置于刀盘体支座外部侧面位置且与刀盘体支座固定相连接；

所述的刀盘体支座外部设置有N个耐磨条；

所述的刀盘体上部边缘位置均布设置有三组三牙轮滚刀组件；

所述三牙轮滚刀组件由三牙轮滚刀支撑座及三牙轮滚刀组成，所述的三牙轮滚刀设置于三牙轮滚刀支撑座上且与三牙轮滚刀支撑座相连接；

所述的圆锥台型滚刀组件由圆锥台型滚刀支撑座、圆锥台型滚刀、圆锥台型滚刀轴、圆锥台型滚刀轴固定块及连接螺栓组成，其中，圆锥台型滚刀设置于圆锥台型滚刀轴上且与圆锥台型滚刀轴相连接，所述的圆锥台型滚刀轴设置于圆锥台型滚刀轴固定块上且与圆锥台型滚刀轴固定块相连接，所述的圆锥台型滚刀轴固定块设置于圆锥台型滚刀支撑座上且通过连接螺栓与圆锥台型滚刀支撑座相连接；

所述的三牙轮滚刀上设置有三牙轮滚刀牙，所述的三牙轮滚刀牙与三牙轮滚刀固定相连接；

所述的圆锥台型滚刀上设置有圆锥台型滚刀牙，所述的圆锥台型滚刀牙与圆锥台型滚刀固定相连接；

本实用新型的有益效果为：本实用新型结构设计科学，生产加工工艺简单方便，利用本实用新型解决了目前传统的小口径竖井钻头（口径范围在600~1200mm内），采用中心布置三牙轮滚刀，边缘布置圆锥台滚刀的布刀结构形式，在破碎硬岩地层时，经常出现各滚刀寿命差别较大，必须有滚刀提前更换的现象进而导致频繁提钻换刀的不利状况，不仅增加了施工时间，而且，钻井成本较高，不能满足人们的使用要求的问题，而且，本实用新型操作安装方便，极大地降低了竖井钻头的更换频率，提高了竖井钻头的工作效率，满足了人们对传统的小口径竖井钻头的使用需求。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型中三牙轮滚刀组件的结构示意图；

图3是本实用新型中圆锥台型滚刀组件的结构示意图；

图中标号为：1-刀盘体支座、2-刀盘体、3-吸渣管、4-耐磨条、5-三牙轮滚刀支撑座、6-三牙轮滚刀、7-圆锥台型滚刀支撑座、8-圆锥台型滚刀、9-圆锥台型滚刀轴、10-圆锥台型滚刀轴固定块、11-连接螺栓、12-三牙轮滚刀牙、13-圆锥台型滚刀牙、14-吸渣口。

具体实施方式

具体实施例1：下面结合说明书附图1、说明书附图2及说明书附图3对本实用新型的最佳实施例做进一步的说明：

为了解决目前传统的小口径竖井钻头（口径范围在600~1200mm内），采用中心布置三牙轮滚刀，边缘布置圆锥台滚刀的布刀结构形式，在破碎硬岩地层时，经常出现各滚刀寿命差别较大，必须有滚刀提前更换的现象进而导致频繁提钻换刀的不利状况，不仅增加了施工时间，而且，钻井成本较高，不能满足人们的使用要求的问题，本实用新型提供一种小口径混合布刀竖井钻头，其技术方案如下：一种小口径混合布刀竖井钻头，包括，刀盘体支座1、刀盘体2、三牙轮滚刀组件、圆锥台型滚刀组件、吸渣管3及耐磨条4，其中，刀盘体2设置于刀盘体支座1上且与刀盘体支座1固定相连接，所述的三牙轮滚刀组件设置于刀盘体2上部边缘位置且与刀盘体2固定相连接，所述的圆锥台型滚刀组件设置于刀盘体2中心位置且与刀盘体2固定相连接，所述的刀盘体2上设置有吸渣管3，所述的吸渣管3与刀盘体2固定相连接，所述的吸渣管3上设置有吸渣口14，所述的耐磨条4设置于刀盘体2支座外部侧面位置且与刀盘体2支座固定相连接；

所述的刀盘体2支座外部设置有N个耐磨条4；

所述的刀盘体2上部边缘位置均布设置有三组三牙轮滚刀组件；

所述三牙轮滚刀组件由三牙轮滚刀支撑座5及三牙轮滚刀6组成，所述的三牙轮滚刀6设置于三牙轮滚刀支撑座5上且与三牙轮滚刀支撑座5相连接；

所述的圆锥台型滚刀组件由圆锥台型滚刀支撑座7、圆锥台型滚刀8、圆锥台型滚刀轴9、圆锥台型滚刀轴固定块10及连接螺栓11组成，其中，圆锥台型滚刀8设置于圆锥台型滚刀轴9上且与圆锥台型滚刀轴9相连接，所述的圆锥台型滚刀轴9设置于圆锥台型滚刀轴固定块10上且与圆锥台型滚刀轴固定块10相连接，所述的圆锥台型滚刀轴固定块10设置于圆锥台型滚刀支撑座7上且通过连接螺栓11与圆锥台型滚刀支撑座7相连接；

所述的三牙轮滚刀12上设置有三牙轮滚刀牙13，所述的三牙轮滚刀牙13与三牙轮滚刀6固定相连接；

所述的圆锥台型滚刀8上设置有圆锥台型滚刀牙13，所述的圆锥台型滚刀牙13与圆锥台型滚刀8固定相连接；

本实用新型在具体工作时的工作原理及工作过程为：本实用新型中，首先将刀盘体2焊接于刀盘体支座1上，而后将圆锥台型滚刀组件中的圆锥台型滚刀支撑座7焊接于刀盘体2上，将三牙轮滚刀组件中的三牙轮滚刀支撑座5均布焊接于刀盘体2上部的边缘位置，此时，三牙轮滚刀组件在刀盘体2上呈环形阵列布置，最后在刀盘体2上圆锥台型滚刀组件于三牙轮滚刀组件之间的位置焊接吸渣管3用以吸取石渣，在刀盘体支座1外周壁上焊接耐磨条4以保护处于刀盘体2边缘位置的三牙轮滚刀组件，本实用新型之所以采用上述结构，主要是由于圆锥台型滚刀组件相对三牙轮滚刀组件寿命更长、更耐久，在钻头的整体结构中，刀盘体2的中心位置由于滚刀重复碾压岩渣以及混合了岩渣的泥浆循环排渣的影响，要求该位置滚刀寿命更长，因此更适合布置圆锥台型滚刀组件，相反，刀盘体2上部的边缘位置因岩渣集聚到了中央，此区域很少出现反复碾压现象，因此要求滚刀寿命相对短，更适合布置三牙轮滚刀组件，而且，本实用新型中耐磨条4的设置也能对三牙轮滚刀组件起到保护作用，进而提高三牙轮滚刀组件的使用寿命，利用本实用新型解决了目前传统的小口径竖井钻头（口径范围在600~1200mm内），采用中心布置三牙轮滚刀6，边缘布置圆锥台滚刀8的布刀结构形式，在破碎硬岩地层时，经常出现各滚刀寿命差别较大，必须有滚刀提前更换的现象进而导致频繁提钻换刀的不利状况，不仅增加了施工时间，而且，钻井成本较高，不能满足人们的使用要求的问题。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。