一种多级变径钻头的制作方法

1.本实用新型涉及煤矿煤炭钻进用工具技术领域，具体为一种多级变径钻头。


背景技术：

2.随着煤矿井下开采深度的增加，煤体压力不断增大，导致煤体松软，在松软煤层中施工钻孔，容易出现塌孔、抱钻、顶钻等现象，成孔率很低，影响工作进度，因此必须研制一种适合松软煤层钻进的钻具。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种多级变径钻头，以解决上述背景技术中提出的随着煤矿井下开采深度的增加，煤体压力不断增大，导致煤体松软，在松软煤层中施工钻孔，容易出现塌孔、抱钻、顶钻等现象，成孔率很低，影响工作进度的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种多级变径钻头，包括第一级钻头和通水孔，
5.第一级钻头，所述第一级钻头下端设置有第二级钻头，且第二级钻头下端设置有第三级钻头，所述第三级钻头下端安装有螺旋钻杆；
6.通水孔，所述通水孔设置有六个，且其尺寸相同，同时六个通水孔平均分布于每个钻头中间。
7.优选的，所述第一级钻头外径25mm，内径15mm，此段三个刀头与常见钻头的刀头形式一致，通水孔倾角向第二级钻头方向倾斜5
°
。
8.优选的，所述第二级钻头外径35mm，内径20mm，此段上三个刀头整体向右倾斜5
°
。
9.优选的，所述第三级钻头外径45mm，此段正向3个刀头，反向3个刀头，三个正向刀头整体向右倾斜10
°
，通水孔向螺旋钻杆倾斜5
°
。
10.优选的，所述第一级钻头、第二级钻头和第三级钻头的长度均为10cm。
11.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该多级变径钻头，
12.(1)设置有第一级钻头、第二级钻头、第三级钻头、刀头和通水孔，利用松软煤钻孔钻进过程中产生的塑性变形区，将第一级钻头、第二级钻头和第三级钻头一次钻进煤层中，使得钻头上的刀头进行多次切割的方式实现钻孔的成型及稳孔效果，减少踏孔，提高成孔率和钻进效率，并且三级钻头的刀具逐级向右偏移，使得钻头旋转后形成螺旋状水向，有助于排渣，钻头上的通水孔将煤矿中产生的水和空气排出；
13.(2)设置有正向刀头和反向钻头，第三级钻头上三个正向刀头用于钻进时切削，尾部三个反向钻头用于卡钻或退钻时的切削，保证钻头在煤矿煤炭工作中容易拿出，并且在拿出时可以将一部分煤渣带出。
附图说明
14.图1为本实用新型主视结构示意图；
15.图2为本实用新型钻头立体结构示意图；
16.图3为本实用新型立体结构示意图。
17.图中：1、第一级钻头，2、第二级钻头，3、第三级钻头，4、螺旋钻杆，5、刀头，501、正向刀头，502、反向钻头，6、通水孔。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种多级变径钻头，根据图 1、图2和图3所示，第一级钻头1下端设置有第二级钻头2，第一级钻头1外径25mm，内径15mm，此段三个刀头5与常见钻头的刀头5形式一致，可以将煤矿进行开孔，通水孔6倾角向第二级钻头2方向倾斜5
°
，使得碎了的煤渣通过钻头旋转后形成螺旋状水向，向外排渣，第二级钻头2外径35mm，内径20mm，此段上三个刀头5整体向右倾斜5
°
，方便对第一级钻头1钻过的地方进行二次加工，并通过钻头旋转将煤渣带出，且第二级钻头2下端设置有第三级钻头3，第三级钻头3外径45mm，此段正向3个刀头5，反向3个刀头 5，三个正向刀头501整体向右倾斜10
°
，正向刀头501用于钻进时切削，尾部三个反向钻头502用于卡钻或退钻时的切削，通水孔6向螺旋钻杆4倾斜5
°
，第三级钻头3下端安装有螺旋钻杆4，通水孔6设置有六个，且其尺寸相同，同时六个通水孔6平均分布于每个钻头中间，方便通过通水孔6将煤矿中产生的水和空气排出，第一级钻头1、第二级钻头2和第三级钻头3的长度均为10cm，每一级钻头长10cm，总长30cm，三级钻头可以是一个整体，总体实现25mm 向45mm直径的变化，使用该多级变径钻头后，使得卡钻和塌孔现象减少，有效提高了成孔率且成孔速度快。
20.工作原理：在使用该多级变径钻头时，先通过螺旋钻杆4带动第一级钻头1、第二级钻头2和第三级钻头3整体进行转动，使得第一级钻头1、第二级钻头2 和第三级钻头3上的正向刀头501在钻进时将煤进行切削，钻头上的通水孔6 将煤矿中产生的水和空气排出，当将钻头退出时，第三级钻头3上尾部三个反向钻头502用于卡钻或退钻时的切削，在工作时，三级钻头的刀具由逐级向右偏移，使得钻头旋转后形成螺旋状水向，有助于排渣，本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
21.术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本实用新型的简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本实用新型保护内容的限制。
22.尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种多级变径钻头，包括第一级钻头(1)和通水孔(6)，其特征在于：第一级钻头(1)，所述第一级钻头(1)下端设置有第二级钻头(2)，且第二级钻头(2)下端设置有第三级钻头(3)，所述第三级钻头(3)下端安装有螺旋钻杆(4)；通水孔(6)，所述通水孔(6)设置有六个，且其尺寸相同，同时六个通水孔(6)平均分布于每个钻头中间。2.如权利要求1所述的多级变径钻头，其特征在于：所述第一级钻头(1)外径25mm，内径15mm，此段三个刀头(5)与常见钻头的刀头(5)形式一致，此段所述通水孔(6)倾角向第二级钻头(2)方向倾斜5
°
。3.如权利要求1所述的多级变径钻头，其特征在于：所述第二级钻头(2)外径35mm，内径20mm，此段上三个刀头(5)整体向右倾斜5
°
。4.如权利要求1所述的多级变径钻头，其特征在于：所述第三级钻头(3)外径45mm，此段正向3个刀头(5)，反向3个刀头(5)，三个正向刀头(501)整体向右倾斜10
°
，此段所述通水孔(6)向螺旋钻杆(4)倾斜5
°
。5.如权利要求1所述的多级变径钻头，其特征在于：所述第一级钻头(1)、第二级钻头(2)和第三级钻头(3)的长度均为10cm。

技术总结
本实用新型公开了一种多级变径钻头，包括第一级钻头，所述第一级钻头下端设置有第二级钻头，且第二级钻头下端设置有第三级钻头，所述第三级钻头下端安装有螺旋钻杆，该多级变径钻头，设置有第一级钻头、第二级钻头、第三级钻头、刀头和通水孔，利用松软煤钻孔钻进过程中产生的塑性变形区，将第一级钻头、第二级钻头和第三级钻头一次钻进煤层中，使得钻头上的刀头进行多次切割的方式实现钻孔的成型及稳孔效果，减少踏孔，提高成孔率和钻进效率，并且三级钻头的刀具逐级向右偏移，使得钻头旋转后形成螺旋状水向，有助于排渣，钻头上的通水孔将煤矿中产生的水和空气排出。煤矿中产生的水和空气排出。煤矿中产生的水和空气排出。


技术研发人员：唐平 梁安文 黄炜伟 李雪 李治东 李学贤 苗移青 杨慧艳
受保护的技术使用者：山西潞安环保能源开发股份有限公司漳村煤矿
技术研发日：2021.04.02
技术公布日：2022/2/22