CN103993837B - 一种水利冲孔用高低压自动转换钻头 - Google Patents
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Abstract
一种水利冲孔用高低压自动转换钻头，钻头本体和密封连接段通过高低压切换喷嘴连接在一起，且密封连接段与驱动钻头工作的钻机连接，钻头本体上开设有通入低压冷却水的低压水孔，高低压切换喷嘴包括其内开设有与冷却水连通的通孔I的喷头体，喷头体的两端分别与钻头本体和密封连接段连接，喷头体上开设有垂直其中心线分布的高压出水孔，高压出水孔和低压出水孔均与通孔I连通，喷头体的通孔I内安装有一个在水压作用下自动切换通孔I与高压出水孔和低压出水孔中连通关系的喷嘴滑阀。本发明可以实现低压水和高压水双通道，不需要拔出更换钻杆即可实现。
Description
技术领域
本发明涉及一种水利冲孔用的钻头，尤其是涉及一种水利冲孔用高低压自动转换钻头。
背景技术
根据矿井瓦斯治理规划，采用现有抽放瓦斯的措施，钻孔中的瓦斯浓度往往达不到预期效果，主要是因为煤层透气性差，通过实验研究提出了水力冲孔的施工要领、水力冲孔及其消突机理，研究表明，采用底板岩巷穿层钻孔与水力冲孔区域消突措施，可有效消除突出应力，大幅度的增加煤层的透气性，保障了工作面的安全高效回采。
而采取水压冲孔时，需要不断更换钻杆钻头，因为开始要通入低压水采用钻头钻孔，然后通入高压水进行扩孔，然而扩孔时必须采用通高压水的钻杆，更换相当麻烦而且需要两套装置。
发明内容
本发明的目的是为解决通过水压扩孔时，需要更换钻杆及钻头的问题，提供一种水利冲孔用高低压自动转换钻头，本发明可以实现低压水和高压水双通道，不需要拔出更换钻杆即可实现，通过高低压切换喷嘴中滑阀的滑动可以实现通入高、低压水的切换，当通入低压水时，此时弹簧的预紧力大于水压对滑阀的作用力此时，滑阀与喷嘴体的沉孔构成的腔体可以与通入的低压水接通，在通入低压水时，实现了高压水通孔和低压水通孔均可以通水，在通入高压水时，由于水压对滑阀的作用力大于弹簧的预紧力，此时弹簧被压紧，滑阀与喷嘴体的沉孔构成的腔体被密封，此时只有高压通水孔可以通水，从而实现了高压水和低压水的自动切换，而且不需要拔出更换钻头即可实现。
本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：
一种水利冲孔用高低压自动转换钻头，包括钻头本体、高低压切换喷嘴和密封连接段，钻头本体和密封连接段通过高低压切换喷嘴连接在一起，且密封连接段与驱动钻头工作的钻杆连接，钻头本体上开设有通入低压冷却水的低压水孔，高低压切换喷嘴包括其内开设有与冷却水连通的通孔I的喷头体，喷头体的两端分别与钻头本体和密封连接段连接，喷头体上开设有垂直其中心线分布的高压出水孔，高压出水孔和低压出水孔均与通孔I连通，喷头体的通孔I内安装有一个在水压作用下自动切换通孔I与高压出水孔和低压出水孔中连通关系的喷嘴滑阀。
喷嘴滑阀包括喷嘴体、弹簧、滑阀和喷嘴压盖，所述的喷嘴体为开设有沉孔的圆柱体，且沉孔总深度小于喷嘴体的长度，沉孔的小孔段与高压出水孔连通，其小孔段四周开设有一端与低压出水孔连通另一端与沉孔的大孔段连通的通孔II，所述的滑阀为一个两头直径小中间直径大的变径轴，且轴的中间开设有沿其轴向的通孔III，其中直径小的一端上还开设有沿其直径方向的通孔IV，通孔IV与其轴向通孔III连通，滑阀滑动设置在喷嘴体上的沉孔内且开设有通孔IV的一端伸入沉孔的小孔内，弹簧安装在沉孔的小孔内并支撑滑阀使得滑阀的大直径的一端与沉孔的大孔底部构成腔体，且通孔IV和通孔II均与腔体连通，滑阀通过固定在其另一端上的喷嘴压盖将其卡设在喷嘴体内。
所述的弹簧的预紧力小于高压冷却水对喷嘴滑阀的冲力。
所述的高压出水孔内安装有高压喷嘴，且高压喷嘴的出水方向与喷嘴滑阀的中轴线呈30°-50°夹角。
所述的滑阀的大直径的与沉孔的大孔底部构成腔体的一端上安装有密封垫片。
本发明的有益效果是：本发明可以实现低压水和高压水双通道，不需要拔出更换钻杆即可实现，通过高低压切换喷嘴可以实现通入高、低压水的切换，当通入低压水时，此时弹簧的预紧力大于水压对滑阀的作用力此时，滑阀与喷嘴体的沉孔构成的腔体可以与通入的低压水接通，在通入低压水时，实现了高压水通孔和低压水通孔均可以通水，在通入高压水时，由于水压对滑阀的作用力大于弹簧的预紧力，此时弹簧被压紧，滑阀与喷嘴体的沉孔构成的腔体被密封，此时只有高压通水孔可以通水，从而实现了高压水和低压水的自动切换，而且不需要拔出更换钻头即可实现。
附图说明
图1为本发明的结构简图。
图2为本发明中滑阀的结构示意图。
图3为本发明中喷嘴体的结构示意图。
图示标记：1、密封连接段；2、喷头体；201、通孔I；3、高压喷嘴；4、钻头本体；5、低压水孔；6、弹簧；7、高压出水孔；8、喷嘴体；801、通孔II；9、密封垫片；10、滑阀；1001、通孔III；11、喷嘴压盖；12、通孔IV。
具体实施方式
图中所示，具体实施方式如下：
一种水利冲孔用高低压自动转换钻头，包括钻头本体4、高低压切换喷嘴和密封连接段1，钻头本体4和密封连接段1通过高低压切换喷嘴连接在一起，且密封连接段1与驱动钻头工作的钻机连接，钻头本体4上开设有通入低压冷却水的低压水孔5，高低压切换喷嘴包括其内开设有与冷却水连通的通孔I201的喷头体2，喷头体2的两端分别与钻头本体4和密封连接段1连接，喷头体2上开设有垂直其中心线分布的高压出水孔7，高压出水孔7和低压出水孔5均与通孔I201连通，喷头体2的通孔I201内安装有一个在水压作用下自动切换通孔I201与高压出水孔7和低压出水孔5中连通关系的喷嘴滑阀。
喷嘴滑阀包括喷嘴体8、弹簧6、滑阀10和喷嘴压盖11，所述的喷嘴体8为开设有沉孔的圆柱体，且沉孔总深度小于喷嘴体8的长度，沉孔的小孔段与高压出水孔7连通，其小孔段四周开设有一端与低压出水孔5连通另一端与沉孔的大孔段连通的通孔II801，所述的滑阀10为一个两头直径小中间直径大的变径轴，且轴的中间开设有沿其轴向的通孔III1001，其中直径小的一端上还开设有沿其直径方向的通孔IV12，通孔IV12与其轴向通孔III1001连通，滑阀10滑动设置在喷嘴体8上的沉孔内且开设有通孔IV12的一端伸入沉孔的小孔内，弹簧6安装在沉孔的小孔内并支撑滑阀10使得滑阀10的大直径的一端与沉孔的大孔底部构成腔体，且通孔IV12和通孔II均与腔体连通，滑阀10通过固定在其另一端上的喷嘴压盖11将其卡设在喷嘴体8内。
所述的弹簧6的预紧力小于高压冷却水对喷嘴滑阀的冲力。
所述的高压出水孔7内安装有高压喷嘴3，且高压喷嘴3的出水方向与喷嘴滑阀的中轴线呈30°-50°夹角。
所述的滑阀10的大直径的与沉孔的大孔底部构成腔体的一端上安装有密封垫片9。
通过高低压切换喷嘴可以实现通入高、低压水的切换，当通入低压水时，此时弹簧的预紧力大于水压对滑阀的作用力此时，滑阀与喷嘴体的沉孔构成的腔体可以与通入的低压水接通，在通入低压水时，实现了高压水通孔和低压水通孔均可以通水，在通入高压水时，由于水压对滑阀的作用力大于弹簧的预紧力，此时弹簧被压紧，滑阀与喷嘴体的沉孔构成的腔体被密封，此时只有高压通水孔可以通水，从而实现了高压水和低压水的自动切换，而且不需要拔出更换钻头即可实现。
本发明所列举的技术方案和实施方式并非是限制，与本发明所列举的技术方案和实施方式等同或者效果相同方案都在本发明所保护的范围内。
Claims (3)
1.一种水利冲孔用高低压自动转换钻头，其特征在于：包括钻头本体（4）、高低压切换喷嘴和密封连接段（1），钻头本体（4）和密封连接段（1）通过高低压切换喷嘴连接在一起，且密封连接段（1）与驱动钻头工作的钻杆连接，钻头本体（4）上开设有通入低压冷却水的低压水孔（5），高低压切换喷嘴包括其内开设有与冷却水连通的通孔I（201）的喷头体（2），喷头体（2）的两端分别与钻头本体（4）和密封连接段（1）连接，喷头体（2）上开设有垂直其中心线分布的高压出水孔（7），高压出水孔（7）和低压出水孔（5）均与通孔I（201）连通，喷头体（2）的通孔I（201）内安装有一个在水压作用下自动切换通孔I（201）与高压出水孔（7）和低压出水孔（5）中连通关系的喷嘴滑阀；
喷嘴滑阀包括喷嘴体（8）、弹簧（6）、滑阀（10）和喷嘴压盖（11），所述的喷嘴体（8）为开设有沉孔的圆柱体，且沉孔总深度小于喷嘴体（8）的长度，沉孔的小孔段与高压出水孔（7）连通，其小孔段四周开设有一端与低压出水孔（5）连通另一端与沉孔的大孔段连通的通孔II（801），所述的滑阀（10）为一个两头直径小中间直径大的变径轴，且轴的中间开设有沿其轴向的通孔III（1001），其中直径小的一端上还开设有沿其直径方向的通孔IV（12），通孔IV（12）与其轴向通孔III（1001）连通，滑阀（10）滑动设置在喷嘴体（8）上的沉孔内且开设有通孔IV（12）的一端伸入沉孔的小孔内，弹簧（6）安装在沉孔的小孔内并支撑滑阀（10）使得滑阀（10）的大直径的一端与沉孔的大孔底部构成腔体，且通孔IV（12）和通孔II（801）均与腔体连通，滑阀（10）通过固定在其另一端上的喷嘴压盖（11）将其卡设在喷嘴体（8）内；所述的弹簧（6）的预紧力小于高压冷却水对喷嘴滑阀的冲力。
2.根据权利要求1所述的一种水利冲孔用高低压自动转换钻头，其特征在于：所述的高压出水孔（7）内安装有高压喷嘴（3），且高压喷嘴（3）的出水方向与喷嘴滑阀的中轴线呈30°-50°夹角。
3.根据权利要求1所述的一种水利冲孔用高低压自动转换钻头，其特征在于：所述的滑阀（10）的大直径的与沉孔的大孔底部构成腔体的一端上安装有密封垫片（9）。
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