专利名称：用于原煤采样机的采样钻头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于原煤采样机的采样钻头。
背景技术：
当前，在对原煤进行机械采样时，当采样机遇到大块煤、煤矸石、结冰煤层、黄铁矿块或木块等大块或硬块杂质时，采样头往往将这些大块或硬块杂质挤开，使这些杂质偏离了采样头的采样方向，由此采样钻头将不能有效地将这些大块或硬块杂质钻碎，即，出现了 “空采”的情况。在空采情况下，采样机将不能有效地采集到这些大块或硬块杂质的样品，从而使采样机所采集的煤样品缺乏代表性，无法满足有关采样标准的要求。为此，本领域中急需一种采样钻头来确保即使钻头遇到大块或硬块杂质时也仍然能够对其充分钻碎而对煤层进行充分采样。
实用新型内容本实用新型提供了一种用于原煤采样机的采样钻头，希望能对大块煤、煤矸石、结冰煤层、黄铁矿块或木块等杂质进行破碎，然后随机取样，不会卡住，也避免空采。具体而言，本实用新型提供一种用于原煤采样机的采样钻头，所述采样机包括钢筒和钻杆，钻杆同轴安装在钢筒中，在钻杆的外周壁上螺旋安装有螺旋叶片，采样钻头包括联接套、带有切削刃的破碎头、第一侧齿座、第一侧齿、第二侧齿座、第二侧齿，其中联接套在一端固定连接到钻杆，在另一端固定连接到破碎头；在联接套的外圆周上在邻近破碎头之处固定第一侧齿座和第二侧齿座，第一侧齿座和第二侧齿座分处联接套的外圆周的径向上的相反两侧；第一侧齿带有切削刃且固定连接到第一侧齿座，第二侧齿带有切削刃且固定连接到第二侧齿座；在采样钻头竖直向下放置的情况中，第一侧齿高于第二侧齿，且第一侧齿座的上端与螺旋叶片的起始端相接触。优选地，第一侧齿和第二侧齿所带的切削刃设置的倒角为55° 65°。优选地，第一侧齿和第二侧齿设置仰角α为105° 115°。优选地，在第一侧齿和第二侧齿所带的切削刃上镶嵌设置硬质合金刀片。优选地，破碎头前端的倒圆半径R = 20毫米。优选地，其特征在于，破碎头所带的切削刃上镶嵌硬质合金刀片。 优选地，在联接套上设置一个联接座，连接套通过该联接座固定连接到钻杆。优选地，联接套经由其上的螺栓孔通过螺栓连接而固定连接到钻杆。采用本实用新型的采样钻头，破碎头对大煤块、煤矸石、冻煤等硬块起到主要切削和破碎作用，而侧齿用于辅助破碎、固定煤块且引导切削后的煤块进入采样机的钢筒，因此通过破碎头和两个侧齿的配合避免了空采现象，并且采样效率较高，便于安装维修。
图1示出根据本实用新型的用于原煤采样机的采样钻头的立体图；[0015]图2从另一角度示出根据本实用新型的用于原煤采样机的采样钻头的立体示意图；图3示出根据本实用新型的采样钻头在原煤采样机中的安装示意图。
具体实施方式
在下文中，相同的附图标记指代相同的元件。图1示出根据本实用新型的用于原煤采样机的采样钻头100的立体图。如图1所示，采样钻头100包括联接套1、破碎头6、第一侧齿座3a、第一侧齿fe、第二侧齿座北、第二侧齿恥。联接套1在一端可以固定连接到原煤采样机的钻杆，在另一端通过高强螺栓8固定连接破碎头6。优选地，联接套1经由其上的螺栓孔2通过螺栓连接而固定连接到钻杆 12。在联接套1的外圆周上在邻近破碎头6之处固定有第一侧齿座3a和第二侧齿座北，第一侧齿座3a和第二侧齿座北分处联接套1的外圆周的径向上的相反两侧。 第一侧齿fe通过第一高强螺栓如固定连接到第一侧齿座3a，第二侧齿恥通过第二高强螺栓4b固定连接到第二侧齿座北。需要注意的是，尽管在上文中均是以高强螺栓实现各种固定连接，但是本领域技术人员可以理解的是，可以以其他方式进行固定连接，例如焊接等等，只要能够确保采样钻头100在工作过程中形成固定连接的部件之间相互位置保持固定即可。另外，尤其需要注意的是，尽管第一侧齿座3a和第二侧齿座北分处联接套1的外圆周的径向上的相反两侧，但是第一侧齿fe和第二侧齿恥并非在这两侧完全彼此对称地设置。在采样钻头100竖直向下放置的情况下，第一侧齿fe高于第二侧齿恥。根据实际采样煤块力度的大小以及随后将提到的钻杆的螺旋叶片的螺旋升角大小，第一侧齿如和第二侧齿恥所带的切削刃可以设置特定角度值的倒角，而第一侧齿如和第二侧齿恥本身可以设置特定角度值的仰角。优选地，侧齿的仰角α设置为105° 115°，从而有利于对大煤块、煤矸石以及冻煤进行辅助破碎，有利于将煤粒输送给钻杆的螺旋叶片。也优选地，切削刃倒角θ设置为55° 65°，从而能对大煤块、煤矸石以及冻煤起到很好的切削和破碎作用。在采样钻头100推进采样的过程中，由于采样钻头100经常遭遇大煤块或煤矸石等硬块，因此为了确保侧齿切削刃不易受损，优选地，为使采样钻头100能够更容易地对大煤块、煤矸石等硬块实施钻碎采取，同时又能钻穿冻煤层采样，可以在侧齿切削刃上镶嵌设置硬质合金刀片7，从而提高侧齿的破碎效果与耐磨性。为了采样方便，破碎头6前端的倒圆半径R可以设置一定大小的值。优选地，倒圆半径R = 20毫米，同时也可以在破碎头6的切削刃上镶嵌硬质合金刀片，从而可以帮助钻头很快进入煤层深层，增大了破碎头的入煤深度，从而使钻头可以达到很好的切削效果。图2从另一角度示出根据本实用新型的用于原煤采样机的采样钻头100的立体示意图。图2中清晰显示出联接套1、第一侧齿座3a、第二侧齿座北、破碎头6相互之间的位置关系。图3示出根据本实用新型的采样钻头在原煤采样机中的安装示意图。如图3所示，钢筒9中同轴安装有钻杆12，在钻杆12的外周壁上螺旋安装有螺旋叶片13。如上文所示，联接套1可以经由自身的螺栓孔2采用高强螺栓10固定连接到钻杆12。优选地，为了更好地将联接套1固定连接到钻杆12，可以在联接套1上再设置一个联接座11。第一侧齿座3a的上端与螺旋叶片13的起始端相接触，从而能够将所采集的煤块快速导入钢筒9内。下文中将描述根据本实用新型的采样钻头100的实际采样过程。在采样机采样时，如遇到冻煤(或大煤块、煤矸石等硬块)时，破碎头6在采样臂压力以及钻杆12的旋转作用下，破碎头6上的切削刃在与冻煤接触的接触面上施加轴向的静压力，于此同时还施加旋转切削力。由于同时受到这两种力的作用，冻煤所承受的应力急剧增大，将大大超过其所能承受的破坏应力。由此，冻煤将产生细小裂纹。随着时间的进一步推移，细小裂纹将会快速裂变为大裂纹。因此，冻煤将被破碎、采样。随着破碎头6在轴向方向上的推进，处于低位的第二侧齿恥将先于处于高位的第一侧齿5a接触到已经被破碎头6所破碎的破碎煤层。因此，第二侧齿恥将对破碎煤层进行初步切削。随着破碎头6在轴向方向上的进一步推进，处于高位的第一侧齿fe也将接触到破碎煤层，对大煤块、煤矸石、冻煤等硬块进行切削。同时，如前所述，第一侧齿座3a的上端与螺旋叶片13的起始端相接触，因此，经第一侧齿如切削后的煤块将相应输送到旋转叶片13 上，再经由旋转叶片13快速导入钢筒9内。以上述过程进行操作，采样钻头100就可以快速采集到所需要的样品。从上文可以看出，根据本实用新型的采样钻头由于采用了两个侧齿且将其设置为一高一低，有效地对采煤层进行固定，从而避免了空采现象的发生。同时，从上述结构可以看出，这种采样钻头便于拆卸、维修、安装以及更换零部件。综上所述，根据本实用新型的采样钻头适于钻碎大煤块、煤矸石、结冰煤层、黄铁矿块或木块等硬质杂质，因此具有广阔的市场应用前景和经济价值。本领域技术人员还可以理解的是，本实用新型的保护范围并不仅限于上述实施例，所有对本实用新型的等同变换均落在本实用新型的范围内。
权利要求1.一种用于原煤采样机的采样钻头(100)，所述采样机包括钢筒(9)和钻杆(12)，钻杆 (12)同轴安装在钢筒(9)中，在钻杆(12)的外周壁上螺旋安装有螺旋叶片(13)，其特征在于所述采样钻头(100)包括联接套(1)、带有切削刃的破碎头(6)、第一侧齿座(3a)、第一侧齿( )、第二侧齿座C3b)、第二侧齿( )，其中联接套(1)在一端固定连接到钻杆(12)，在另一端固定连接到破碎头(6)；在联接套(1)的外圆周上在邻近破碎头(6)之处固定第一侧齿座(3a)和第二侧齿座 C3b)，第一侧齿座(3a)和第二侧齿座(3b)分处联接套(1)的外圆周的径向上的相反两侧；第一侧齿(5a)带有切削刃且固定连接到第一侧齿座(3a)，第二侧齿(5b)带有切削刃且固定连接到第二侧齿座(3b)；以及在采样钻头(100)竖直向下放置的情况中，第一侧齿(5a)高于第二侧齿( ),且第一侧齿座(3a)的上端与螺旋叶片(1 的起始端相接触。
2.根据权利要求1所述的采样钻头(100)，其特征在于，第一侧齿(5a)和第二侧齿 (5b)所带的切削刃设置的倒角(Θ)为55° 65°。
3.根据权利要求1所述的采样钻头(100)，其特征在于，第一侧齿(5a)和第二侧齿 (5b)设置仰角(α)为105° 115°。
4.根据权利要求1所述的采样钻头(100)，其特征在于，在第一侧齿(5a)和第二侧齿 (5b)所带的切削刃上镶嵌设置硬质合金刀片(7)。
5.根据权利要求1所述的采样钻头(100)，其特征在于，破碎头(6)前端的倒圆半径 (R) = 20 毫米。
6.根据权利要求1所述的采样钻头(100)，其特征在于，破碎头(6)所带的切削刃上镶嵌硬质合金刀片。
7.根据权利要求1所述的采样钻头(100)，其特征在于，在联接套(1)上设置一个联接座(11)，连接套(1)通过该联接座(11)固定连接到钻杆(12)。
8.根据权利要求1所述的采样钻头(100)，其特征在于，联接套(1)经由其上的螺栓孔 (2)通过螺栓连接而固定连接到钻杆(12)。
专利摘要本实用新型提供一种用于原煤采样机的采样钻头，采样机包括钢筒和同轴安装在钢筒中的钻杆，在钻杆的外周壁上安装有螺旋叶片，采样钻头包括联接套、带有切削刃的破碎头、两个侧齿座、两个侧齿，联接套在一端固定连接钻杆，在另一端固定连接破碎头；在联接套的外圆周上在邻近破碎头之处固定两个侧齿座，这两个侧齿座分处联接套外圆周径向上的相反两侧；两个侧齿均带有切削刃且分别固定连接到两个侧齿座；采样钻头竖直向下放置时，两个侧齿一高一低，较高的侧齿座的上端与螺旋叶片的起始端接触。采用上述采样钻头，通过破碎头和两个侧齿的配合避免了空采现象，并且采样效率较高，便于安装维修。
文档编号G01N1/08GK202119644SQ201120230160
公开日2012年1月18日 申请日期2011年6月30日 优先权日2011年6月30日
发明者刘宇, 王军, 王根社, 石磊, 缪希伟, 薛斌, 谷红伟, 郁敬兰, 陈怀珍, 高广亮 申请人:中国神华能源股份有限公司, 神华煤炭运销公司