CN107191140A - 多功能复合锚杆钻头 - Google Patents

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罗标
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Abstract

本发明公开了一种多功能复合锚杆钻头，属于凿岩钻具；旨在提供一种钻进效率高、方向不易偏斜、使用寿命长的锚杆钻头。它包括与裤体固连的钻削头部；钻削头部由导向钻、第一扩孔钻和第二扩孔钻构成；导向钻由顶部固定有四个第一合金齿(1‑1)的十字形导向头(1)构成，第一扩孔钻由顶部有第二合金齿(2‑1)的四个第一扩孔翼(2)构成，第二扩孔钻由与第一扩孔翼(2)间隔分布且顶部固定有第三合金齿(3‑1)的四个第二扩孔翼(3)；导向钻、第一扩孔钻以及第二扩孔钻的高度逐级降低、直径由内而外逐级增大；导向钻的顶部有与内螺纹连通的顶部排水孔(7)。本发明钻进效率高、钻孔直线度好、使用寿命长，是一种凿岩钻具。

Description

多功能复合锚杆钻头
技术领域
本发明涉及一种锚杆钻，尤其涉及一种多功能复合锚杆钻头；属于凿岩钻具。
背景技术
目前，广泛使用的锚杆钻头，多为十字形、球齿形、四翼形等结构；当遇到复杂地层结构或者钻孔较深的情况，存在钻进效率低、钻孔偏斜率大等缺陷。其原因主要是结构设计不合理所致：
1)由于没有设置定位导向部位，钻头工作面的空间有限，可容纳布置的合金齿数量较少，因此单个合金齿的切削阻力较大，钻孔方向容易发生偏斜。
2)由于切削阻力较大，单个合金齿所承受的冲击负荷较大，因此合金齿容易磨损，使用寿命短。
3)由于钻头工作面与岩石接触面较大，因此钻头受到的阻力较大、钻进效率低。
发明内容
针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明旨在提供一种钻进效率高、钻孔方向不易偏离、使用寿命长的多功能复合锚杆钻头。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：它包括带有内螺纹的裤体、与该裤体固定连接的钻削头部；所述钻削头部由导向钻、位于该导向钻外围的第一扩孔钻和第二扩孔钻构成；所述导向钻由呈十字形柱状结构的导向头、固定在该导向头顶部呈十字形分布的四个第一合金齿构成，所述第一扩孔钻由固定在导向头柱面呈十字形分布的四个第一扩孔翼、分别固定在各第一扩孔翼顶部呈十字形分布的四个第二合金齿构成，所述第二扩孔钻由分别固定在导向头柱面并与第一扩孔翼间隔分布的四个第二扩孔翼、分别固定在各第二扩孔翼顶部呈十字形分布的四个第三合金齿构成；导向钻、第一扩孔钻以及第二扩孔钻的高度自上而下逐级降低，导向钻、第一扩孔钻以及扩孔钻的直径由内而外逐级增大；导向钻的顶部有与所述内螺纹连通的顶部排水孔。
导向钻的十字形结构与第一扩孔钻的十字形结构间隔交错布置，第一扩孔钻的十字形结构与第二扩孔钻的十字形结构间隔交错布置；导向钻的内部有将顶部排水孔和内螺纹连通的配水腔，在导向头的两侧分别与两个第二扩孔翼顶部交汇处的位置开设有与配水腔连通的侧面排水孔；在各第一扩孔翼的两侧均有向下倾斜的排渣槽；第一合金齿、第二合金齿以及第三合金齿的工作部位均为三棱柱状结构。
与现有技术比较，本发明由于采用了上述技术方案，因此具有钻进效率高、钻孔方向不易发生偏斜、使用寿命长等优点：
1)由于钻头头部采用了尺寸依次增大的三层梯级结构，因此可布置更多的合金齿，从而可降低单个合金齿的所承受的冲击负荷、减小切削阻力；不仅提高了钻进速度、提升了作业效率，而且也减小了合金齿磨损、延长了使用钻具的使用寿命。
2)采用三层梯级结构，一次钻进即可实现钻孔、扩孔两道工序合二为一，避免了更换钻头的麻烦、进一步提高了作业效率。
3)在钻进过程中，两级扩孔钻可起到定位和导向作用，从而有效地对钻孔实现矫直、避免其发生偏斜，消除了锚杆弯曲断裂的隐患。
4)由于导向钻、两级扩孔钻均采用了十字形结构，对应相邻的扩孔翼之间即可自然形成大空间的排渣槽，因此具有排碴顺畅、彻底等优点。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是本发明的主视图；
图3是图2的俯视图；
图4是图3中的A—A剖视图。
图中：导向头1、第一合金齿1-1、第一扩孔翼2、第二合金齿2-1、第二扩孔翼3、第三合金齿3-1、排渣槽4、侧面排水孔5、裤体6、顶部排水孔7、配水腔8。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步说明。
如图1～4所示，裤体6为带有内螺纹孔的套状结构，其顶部有与之连为一体的钻削头部；该钻削头部由导向钻、位于该导向钻外围的第一扩孔钻和第二扩孔钻构成。
其中，所述导向钻由呈十字形柱状结构的导向头1、固定在该导向头顶部并按十字形分布的四个第一合金齿1-1构成；所述第一扩孔钻由固定在导向头1柱面四周并按十字形分布的四个第一扩孔翼2、分别固定在各第一扩孔翼2顶部并按十字形分布的四个第二合金齿2-1构成；所述第二扩孔钻由分别固定在导向头1柱面四周并与第一扩孔翼2间隔分布的四个第二扩孔翼3、分别固定在各第二扩孔翼3顶部呈十字形分布的四个第三合金齿3-1构成。
导向钻、第一扩孔钻以及第二扩孔钻的高度自上而下逐级降低，导向钻、第一扩孔钻以及扩孔钻的直径由内而外逐级增大；导向钻的顶部有与所述内螺纹孔连通的顶部排水孔7。
为了便于排渣和提高钻头的强度，导向钻的十字形柱状结构与构成第一扩孔钻十字形结构的四个第一扩孔翼2之间按间隔交错方式布置，第一扩孔钻的十字形结构与构成第二扩孔钻十字形结构的四个第二扩孔翼3之间按间隔交错方式布置。
为了便于均匀注水降温和灌浆，导向钻的内部有将顶部排水孔7和内螺纹连通的配水腔8，在导向头1的两侧分别与两个第二扩孔翼3顶部交汇处的位置开设有与配水腔8连通的侧面排水孔5。
为了快速排渣，在各第一扩孔翼2的两侧均有向下倾斜的排渣槽4。
为了增加钻头与岩石接触的稳定性、避免钻孔方向出现偏斜，第一合金齿1-1、第二合金齿2-1以及第三合金齿3-1均为三棱柱状结构。

Claims (6)

1.一种多功能复合锚杆钻头，包括带有内螺纹的裤体、与该裤体固定连接的钻削头部；其特征在于：所述钻削头部由导向钻、位于该导向钻外围的第一扩孔钻和第二扩孔钻构成；所述导向钻由呈十字形柱状结构的导向头(1)、固定在该导向头顶部呈十字形分布的四个第一合金齿(1-1)构成，所述第一扩孔钻由固定在导向头(1)柱面呈十字形分布的四个第一扩孔翼(2)、分别固定在各第一扩孔翼(2)顶部呈十字形分布的四个第二合金齿(2-1)构成，所述第二扩孔钻由分别固定在导向头(1)柱面并与第一扩孔翼(2)间隔分布的四个第二扩孔翼(3)、分别固定在各第二扩孔翼(3)顶部呈十字形分布的四个第三合金齿(3-1)构成；导向钻、第一扩孔钻以及第二扩孔钻的高度自上而下逐级降低，导向钻、第一扩孔钻以及扩孔钻的直径由内而外逐级增大；导向钻的顶部有与所述内螺纹连通的顶部排水孔(7)。
2.根据权利要求1所述的多功能复合锚杆钻头，其特征在于：导向钻的十字形结构与第一扩孔钻的十字形结构间隔交错布置，第一扩孔钻的十字形结构与第二扩孔钻的十字形结构间隔交错布置。
3.根据权利要求1或2所述的多功能复合锚杆钻头，其特征在于：导向钻的内部有将顶部排水孔(7)和内螺纹连通的配水腔(8)，在导向头(1)的两侧分别与两个第二扩孔翼(3)顶部交汇处的位置开设有与配水腔(8)连通的侧面排水孔(5)。
4.根据权利要求1或2所述的多功能复合锚杆钻头，其特征在于：在各第一扩孔翼(2)的两侧均有向下倾斜的排渣槽(4)。
5.根据权利要求3所述的多功能复合锚杆钻头，其特征在于：在个第一扩孔翼(2)的两侧均有向下倾斜的排渣槽(4)。
6.根据权利要求1或2所述的多功能复合锚杆钻头，其特征在于：第一合金齿(1-1)、第二合金齿(2-1)以及第三合金齿(3-1)的工作部位均为三棱柱状结构。
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