CN105041220A - 一种全液压反循环钻机的冲击钻头 - Google Patents

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付志成
杨晓东
于文
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Abstract

本发明提供了一种全液压反循环钻机的冲击钻头。该冲击钻头包括压缩弹簧、弹簧定位套、螺柱、锁紧螺母、冲击器、输料管焊合件、螺栓、钻头焊合件。该冲击钻头，设计科学，结构独特。由于把冲击器和钻头焊合件巧妙的结合在一起，在岩石层钻进大孔径的作业时，冲击器能够产生足够的冲击而击碎岩石，使得很难钻进或根本不能钻进的岩石层，用本发明的冲击钻头很容易进行钻孔，解决了长期以来业内急需解决问题。而且，该冲击钻头对钻杆产生的扭矩很小，解决了钻机动力不足和钻杆损坏的问题。本发明提供的全液压反循环钻机的冲击钻头，不但在钻进粘土层、砂土层等地质层使用效果良好，尤其是在岩石层钻进大孔径的钻孔时钻进速度快，效率高。

Description

一种全液压反循环钻机的冲击钻头
技术领域
本发明属于钻机技术领域，涉及一种全液压反循环钻机的冲击钻头。
背景技术
目前市场上使用的钻机用钻头多数是龙门式钻头和三翼直板钻头，一般由用户自己制做。钻头主体由2个螺旋叶片构成，上面焊有合金刀头，合金刀头在2个螺旋叶片上交错排列，减少钻进阻力和增加切削次数。但是当在大孔径岩石层钻进作业时，钻头扭矩大，钻机动力不足时，不能钻进，同时由于钻杆扭矩大，易造成钻杆损坏。这些钻头在钻进粘土层、砂土层等使用效果良好，但是在岩石层钻进困难，甚至无法实现钻孔作业。
发明内容
为了解决已有技术存在的问题，本发明提供了一种全液压反循环钻机的冲击钻头。一种全液压反循环钻机的冲击钻头包括压缩弹簧、弹簧定位套、螺柱、锁紧螺母、冲击器、输料管焊合件、螺栓、钻头焊合件；
　　a、将四个螺柱的下端分别安装在钻头焊合件的2个连接板上的四个孔内并焊接；
b、所述的冲击器为长方柱体，其两个相对的面的下部各有一个横向的长方形的凹槽，下端有振动头，冲击器的内部装有马达，马达的进油口及出油口在其上部；当马达工作时，带动振动头上下高频振动；所述的长方形的凹槽与输料管焊合件上的两个凸形限位板咬合；输料管焊合件上的两个夹板上的孔穿入６个螺栓并装入弹簧垫圈、盖形螺母，夹紧冲击器；
c、4个螺柱穿过输料管焊合件下面2个连接板的4个孔，再装入压缩弹簧、弹簧定位套、锁紧螺母，用螺栓将锁紧螺母锁紧；
d、输料管焊合件的立管上端的连接螺母与钻杆的下端螺纹接头连接，钻杆旋转带动冲击钻头整体转动实现钻孔作业；
e、当冲击器的马达工作时，冲击器下端的振动头上下高频振动，击打钻头焊合件的冲击头的上平面使钻头振动，击碎坚硬的物体；
f、钻头焊合件的两根进料管伸入输料管焊合件的两个支管的孔内，钻孔作业过程中产生的泥浆经过钻头焊合件的两根进料管、两个支管、立管及钻杆的内孔由泥浆泵总成排出孔外；
g、所述的输料管焊合件是由一根立管与两根支管焊接成人字形的管件，再与两根等径的竖圆管焊接成的管道组件，两块夹板分别置于两根等径的竖直的圆管内侧并通过横向加强筋板连接在竖直的圆管上；连接螺母焊接在立管上端；两块限位板分别横着焊接在两块夹板上，两块连接板分别绕着焊接于竖圆管和夹板上；
h、所述的钻头焊合件包括钻头体、连接板、冲击头、螺旋叶板、合金头、护圈、进料管；螺旋叶板焊接在钻头体上，圆形的护圈焊在螺旋叶板外端，螺旋叶板边缘、护圈的边缘上均焊有多个合金头；
i、把液压换向阀通过高压胶管与冲击器内部马达的进油口及出油口连接，换向阀为冲击器马达供油。
使用时，把输料管焊合件上的连接螺母与钻杆连接；把液压换向阀通过高压胶管与冲击器内部马达的进油口及出油口连接，换向阀为冲击器马达供油；当遇有坚硬的大块岩石时，用冲击器冲击碎岩石，再通过钻头体实施转孔作业。
有益效果：本发明提供的一种全液压反循环钻机的冲击钻头，设计科学，结构独特。由于把冲击器和钻头焊合件巧妙的结合在一起，在岩石层钻进大孔径的作业时，冲击器能够产生足够的冲击而击碎岩石，使得很难钻进或根本不能钻进的岩石层，用本发明的冲击钻头很容易进行钻孔，解决了长期以来业内急需解决问题。本发明提供的全液压反循环钻机的冲击钻头，不但在钻进粘土层、砂土层等地质层使用效果良好，而且，在岩石层钻进大孔径的钻孔时钻进速度快，效率高，经济效益好。钻杆作业时，对钻杆产生的扭矩很小，解决了钻机动力不足和钻杆损坏的问题。
附图说明
图1　是冲击钻头主视图。
图2是冲击钻头左视图。
图3　是输料管焊合件主视图。
图4　是输料管焊合件俯视图。
图5　是钻头焊合件主视图。
图6　是钻头焊合件俯视图。
图7是图6的W－W处的剖视图。
图8是冲击器主视图。
图9是冲击器左视图。
具体实施方式
实施例1一种全液压反循环钻机的冲击钻头包括压缩弹簧1、弹簧定位套2、螺柱3、锁紧螺母4、冲击器5、输料管焊合件6、螺栓7、钻头焊合件8（如图1-9所示）；
　　a、将四个螺柱3的下端分别安装在钻头焊合件8的2个连接板16上的四个孔内并焊接（图2、图6）；
b、所述的冲击器5为长方柱体，其两个相对的面的下部各有一个横向的长方形的凹槽22，下端有振动头23，冲击器5的内部装有马达，马达的进油口24及出油口25在其上部；当马达工作时，带动振动头23上下高频振动（如图8、图9所示）；
所述的长方形的凹槽22与输料管焊合件6上的两个凸形限位板13咬合；输料管焊合件6上的两个夹板12上的孔穿入６个螺栓7并装入弹簧垫圈、盖形螺母，夹紧冲击器5（图1、图3、图4）；
c、4个螺柱3穿过输料管焊合件6下面2个连接板14的4个孔，再装入压缩弹簧1、弹簧定位套2、锁紧螺母4，用螺栓将锁紧螺母4锁紧（见图2-4）；
d、输料管焊合件6的立管9上端的连接螺母11与钻杆的下端螺纹接头连接，钻杆旋转带动冲击钻头整体转动实现钻孔作业；
e、当冲击器5的马达工作时，冲击器5下端的振动头23上下高频振动，击打钻头焊合件8的冲击头17的上平面使钻头振动，击碎坚硬的物体（见图2、图5、图8-9）；
f、钻头焊合件8的两根进料管21伸入输料管焊合件6的两个支管10的孔内，钻孔作业过程中产生的泥浆经过钻头焊合件8的两根进料管21、两个支管10、立管9及钻杆的内孔由泥浆泵总成排出孔外（见图7）；
g、所述的输料管焊合件6是由一根立管9与两根支管10焊接成人字形的管件，再与两根等径的竖圆管焊接成的管道组件，两块夹板12分别置于两根等径的竖直的圆管内侧并通过横向加强筋板连接在竖直的圆管上；连接螺母11焊接在立管9上端；两块限位板13分别横着焊接在两块夹板12上，两块连接板14分别绕着焊接于竖圆管和夹板12上（如图3-4所示）；
h、所述的钻头焊合件8包括钻头体15、连接板16、冲击头17、螺旋叶板18、合金头19、护圈20、进料管21；螺旋叶板18焊接在钻头体15上，圆形的护圈20焊在螺旋叶板18外端，螺旋叶板18边缘、护圈20的边缘上均焊有多个合金头19（如图5-7所示）；
i、把液压换向阀通过高压胶管与冲击器5内部马达的进油口24及出油口25连接，换向阀为冲击器5马达供油。
使用时，把输料管焊合件6上的连接螺母11与钻杆连接；把液压换向阀通过高压胶管与冲击器5内部马达的进油口24及出油口25连接，换向阀为冲击器5马达供油；当遇有坚硬的大块岩石时，用冲击器5冲击碎岩石，再通过钻头体15实施转孔作业。

Claims (1)

1.一种全液压反循环钻机的冲击钻头，其特征在于，包括压缩弹簧（1）、弹簧定位套（2）、螺柱（3）、锁紧螺母（4）、冲击器（5）、输料管焊合件（6）、螺栓（7）、钻头焊合件（8）；
　　a、将四个螺柱（3）的下端分别安装在钻头焊合件（8）的2个连接板（16）上的四个孔内并焊接；
b、所述的冲击器（5）为长方柱体，其两个相对的面的下部各有一个横向的长方形的凹槽（22），下端有振动头（23），冲击器（5）的内部装有马达，马达的进油口（24）及出油口(25)在其上部；
所述的长方形的凹槽(22)与输料管焊合件(6)上的两个凸形限位板(13)咬合；输料管焊合件(6)上的两个夹板(12)上的孔穿入６个螺栓(7)并装入弹簧垫圈、盖形螺母，夹紧冲击器(5)；
c、4个螺柱(3)穿过输料管焊合件(6)下面2个连接板(14)的4个孔，再装入压缩弹簧(1)、弹簧定位套(2)、锁紧螺母(4)，用螺栓将锁紧螺母(4)锁紧；
d、输料管焊合件(6)的立管(9)上端的连接螺母(11)与钻杆的下端螺纹接头连接，钻杆旋转带动冲击钻头整体转动实现钻孔作业；
e、当冲击器(5)的马达工作时，冲击器(5)下端的振动头（23）上下高频振动，击打钻头焊合件（8）的冲击头（17）的上平面使钻头振动；
f、钻头焊合件8的两根进料管（21）伸入输料管焊合件（6）的两个支管（10）的孔内，钻孔作业过程中产生的泥浆经过钻头焊合件（8）的两根进料管（21）、两个支管（10）、立管（9）及钻杆的内孔由泥浆泵总成排出孔外；
g、所述的输料管焊合件（6）是由一根立管（9）与两根支管（10）焊接成人字形的管件，再与两根等径的竖圆管焊接成的管道组件，两块夹板（12）分别置于两根等径的竖直的圆管内侧并通过横向加强筋板连接在竖直的圆管上；连接螺母（11）焊接在立管（9）上端；两块限位板（13）分别横着焊接在两块夹板（12）上，两块连接板（14）分别绕着焊接于竖圆管和夹板（12）上；
h、所述的钻头焊合件（8）包括钻头体（15）、连接板（16）、冲击头（17）、螺旋叶板（18）、合金头（19）、护圈（20）、进料管（21）；螺旋叶板（18）焊接在钻头体（15）上，圆形的护圈（20）焊在螺旋叶板（18）外端，螺旋叶板（18）边缘、护圈（20）的边缘上均焊有多个合金头（19）；
i、把液压换向阀通过高压胶管与冲击器（5）内部马达的进油口（24）及出油口（25）连接，换向阀为冲击器（5）马达供油。
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