CN107905734A - 一种位置调节型反井钻机用钻头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种位置调节型反井钻机用钻头，包括刀盘、刀座、浮动滚刀、连接轴、横向浮动弹簧、定位组件；所述的刀盘的中间侧部设有调节槽；所述的调节槽上端的所述刀盘上设有多个下定位滑槽；所述的下定位滑槽呈长条形结构；所述的刀座的底部设有上定位滑槽；所述的下定位滑槽和上定位滑槽位置对应；所述的定位组件锁定下定位滑槽和上定位滑槽。本发明可以根据不同井的大小、不同破岩面的大小进行调节刀座的位置，进而调节浮动滚刀的位置。
Description
技术领域
本发明涉及反井钻机，特别涉及浮动式反井钻机用的钻头。
背景技术
目前，反井钻机主要应用于水电工程竖井、斜井、调压井、通风井以及排水井，铁路施工通风井以及矿山溜渣井等等行业。反井钻机中的钻头是整个机构中最重要的部件，一般钻头上固定多个滚刀，通过多个滚刀对外部进行破岩，滚刀的分布和结构对于破岩的效率和稳定性有很大的影响，现有的滚刀都是固定在刀座上进行滚动的方式进行破岩，但是有时候往往滚刀外侧面和岩石的抵接面不吻合，导致滚刀有一部分未能进行充分利用，进而导致了破岩效率低下、耗能成本高，如何将滚刀外侧面和破岩面进行吻合抵接成了本发明揭示重点；另外，现有刀座和刀盘的位置都是固定的，不可进行调节位置，遇到实际作业的时候，例如针对不同井的大小、不同破岩面的大小无法对多个底座进行调节，无法对滚刀位置进行调节，使用不灵活。
发明内容
针对上述现有技术的不足之处，本发明解决的问题为：提供一种滚刀外侧面和破岩面吻合抵接、滚刀位置调节便利的反井钻机用钻头。
为解决上述问题，本发明采取的技术方案如下：
一种位置调节型反井钻机用钻头，包括刀盘、刀座、浮动滚刀、连接轴、横向浮动弹簧、定位组件；所述的刀座呈U形结构；所述的刀座固定在刀盘上；所述的刀座和浮动滚刀均设有多个；所述的浮动滚刀安装在刀座内；所述的连接轴两端安装在刀座内部两侧；所述的浮动滚刀转动套接在连接轴上；所述的浮动滚刀的两侧和刀座的内侧之间设有浮动间隙；所述的横向浮动弹簧设有多个；所述的两个横向浮动弹簧分别套接在连接轴的两端；所述的两个横向浮动弹簧分布在浮动滚刀的两侧；所述的横向浮动弹簧呈弹性压缩状态安装在浮动滚刀侧部和刀座内侧之间；所述的刀盘的中间侧部设有调节槽；所述的调节槽上端的所述刀盘上设有多个下定位滑槽；所述的下定位滑槽呈长条形结构；所述的刀座的底部设有上定位滑槽；所述的下定位滑槽和上定位滑槽位置对应；所述的定位组件锁定下定位滑槽和上定位滑槽。
进一步，所述的定位组件包括锁定螺杆和锁定螺母；所述的锁定螺杆从调节槽进入后依次穿过下定位滑槽和上定位滑槽；所述的锁定螺杆延伸出上定位滑槽上端；所述的锁定螺母固定在所述上定位滑槽上端的锁定螺杆上。
进一步，所述的刀盘上设有四个下定位滑槽；所述的刀座设有四个；所述的四个刀座分布安装在四个下定位滑槽上；所述的四个刀座的中间位置距离刀盘中心的距离依次递减。
进一步，所述的浮动滚刀呈柱形结构；所述的浮动滚刀轴向设有连接通孔；所述的浮动滚刀通过连接通孔套接在连接轴上；所述的连接通孔的直径大于连接轴的直径。
进一步，所述的连接通孔四周的浮动滚刀内均匀设有多个轴向卡槽；所述的轴向卡槽的两端封闭；所述的轴向卡槽内卡接有竖向浮动弹簧；所述的竖向浮动弹簧的侧部弹性抵压在连接轴侧部。
进一步，所述的轴向卡槽的截面呈半圆形结构。
进一步，所述的浮动滚刀的两端设有环形卡槽；所述的横向浮动弹簧的端部卡入环形卡槽内；所述的环形卡槽的内径大于连接通孔的直径。
进一步，所述的刀座的一侧设有旋转板、另一侧设有固定板、底部为定位板；所述的旋转板内侧设有螺纹孔；所述的固定板内侧设有穿接孔；所述的连接轴一端设有外螺纹端；所述的连接轴一端通过外螺纹端螺纹连接在旋转板的螺纹孔内；所述的连接轴的另一端插接在固定板的穿接孔内；所述的旋转板通过锁定螺杆固定在定位板上。
进一步，所述的连接轴由合金钢材料制成。
本发明的有益效果
1.本发明的刀盘和刀座通过下定位滑槽和上定位滑槽进行对接后再通过定位组件固定，本发明的下定位滑槽和上定位滑槽均呈长条形结构，刀座的位置可以沿着刀盘的下定位滑槽进行调节，从而本发明可以根据不同井的大小、不同破岩面的大小进行调节刀座的位置，进而调节浮动滚刀的位置；本发明改变了传统滚刀和刀座之间的连接结构，在浮动滚刀的两侧和刀座的内侧之间设有浮动间隙，浮动滚刀套接在连接轴上，位于浮动间隙内的连接轴上设有横向浮动弹簧，如此，本发明的浮动滚刀在破岩时首先进行自矫正位置，通过浮动滚刀两侧的浮动间隙调整浮动滚刀的横向位置，横向浮动弹簧可保证浮动滚刀横向浮动的稳定性，从而达到本发明浮动滚刀进行横向浮动的效果，使得浮动滚刀在横向位置抵接破岩面。
2.本发明改变了传统的连接轴和滚刀的连接结构，本发明浮动滚刀上的连接通孔的直径大于连接轴的直径，从而使得浮动滚刀在轴向位置上留有浮动空间，增加了浮动滚刀在轴向位置的矫正浮动效果；为了浮动滚刀在轴向上平稳的矫正浮动，本发明在连接通孔四周的浮动滚刀内均匀设有多个轴向卡槽；轴向卡槽内卡接有竖向浮动弹簧，通过竖向浮动弹簧的侧部弹性抵压在连接轴侧部，从而使得浮动滚刀和连接轴之间实现平稳的弹性软连接，使得浮动滚刀在竖向空间进行上下浮动。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明浮动滚刀、连接杆、竖向浮动弹簧的放大俯视结构示意图。
图3为本发明浮动滚刀的放大截面剖视图。
图4为本发明刀座和连接轴的放大拆分结构示意图。
图5为本发明的浮动滚刀的放大轴向切面图。
图6为本发明刀座和连接轴的放大装配结构示意图。
图7为本发明刀盘上刀座的分布结构俯视图。
图8为本发明刀座的立体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明内容作进一步详细说明。
如图1所示，一种位置调节型反井钻机用钻头，包括刀盘1、刀座2、浮动滚刀3、连接轴4、横向浮动弹簧5、定位组件7。刀座2呈U形结构，可由金属材料后者高分子材料制成。刀座2固定在刀盘1上，可通过焊接或者螺丝螺母固定。刀座2和浮动滚刀3均设有多个，可根据实际施工情况进行限定个数。浮动滚刀3安装在刀座2内。连接轴4两端安装在刀座2内部两侧，连接轴4由合金钢材料制成可保证连接轴4的强度性能。所述的浮动滚刀3转动套接在连接轴4上。所述的浮动滚刀3的两侧和刀座2的内侧之间设有浮动间隙7。所述的横向浮动弹簧4设有多个。所述的两个横向浮动弹簧5分别套接在连接轴4的两端。所述的两个横向浮动弹簧5分布在浮动滚刀3的两侧。所述的横向浮动弹簧5呈弹性压缩状态安装在浮动滚刀3侧部和刀座2内侧之间。如图1和7所示，所述的刀盘1的中间侧部设有调节槽11。所述的调节槽11上端的所述刀盘1上设有多个下定位滑槽12。所述的下定位滑槽12呈长条形结构；如图8所示，所述的刀座2的底部设有上定位滑槽24。所述的下定位滑槽12和上定位滑槽24位置对应。所述的定位组件7锁定下定位滑槽12和上定位滑槽24。如图1所示，进一步优选，所述的定位组件7包括锁定螺杆71和锁定螺母72。所述的锁定螺杆71从调节槽11进入后依次穿过下定位滑槽12和上定位滑槽24。所述的锁定螺杆71延伸出上定位滑槽24上端。所述的锁定螺母72固定在所述上定位滑槽24上端的锁定螺杆71上。
进一步优选，如图7所示，所述的刀盘1上设有四个下定位滑槽12。所述的刀座2设有四个。所述的四个刀座2分布安装在四个下定位滑槽12上。所述的四个刀座2的中间位置距离刀盘1中心的距离依次递减，刀盘1上的四个刀座2的转动轨迹依次为轨迹A、轨迹B、轨迹C、轨迹D，轨迹A、轨迹B、轨迹C、轨迹D的半径依次向内侧递减，如此可以做到浮动滚刀3分布均匀，没有遗漏的环形间隙，结构设计巧妙合理。
进一步优选，所述的浮动滚刀3呈柱形结构。如图2、3、5所示，所述的浮动滚刀3轴向设有连接通孔31。所述的浮动滚刀3通过连接通孔31套接在连接轴4上。所述的连接通孔31的直径大于连接轴4的直径。进一步优选，所述的连接通孔31四周的浮动滚刀3内均匀设有多个轴向卡槽33。所述的轴向卡槽33的两端封闭。所述的轴向卡槽33内卡接有竖向浮动弹簧6。所述的竖向浮动弹簧6的侧部弹性抵压在连接轴4侧部。进一步优选，所述的轴向卡槽33的截面呈半圆形结构。进一步优选，为了便于横向浮动弹簧5和浮动滚刀3的连接平稳性，所述的浮动滚刀3的两端设有环形卡槽32。所述的横向浮动弹簧5的端部卡入环形卡槽32内。所述的环形卡槽32的内径大于连接通孔31的直径。进一步优选，为了便于连接轴4和横向浮动弹簧5的安装，如图4和6所示，所述的刀座2的一侧设有旋转板22、另一侧设有固定板23、底部为定位板21。所述的旋转板22内侧设有螺纹孔221。所述的固定板23内侧设有穿接孔231。所述的连接轴4一端设有外螺纹端41。所述的连接轴4一端通过外螺纹端41螺纹连接在旋转板22的螺纹孔221内。所述的连接轴4的另一端插接在固定板23的穿接孔231内。所述的旋转板22通过锁定螺杆222固定在定位板21上。
本发明的刀盘1和刀座2通过下定位滑槽12和上定位滑槽24进行对接后再通过定位组件7固定，本发明的下定位滑槽12和上定位滑槽24均呈长条形结构，刀座2的位置可以沿着刀盘1的下定位滑槽12进行调节，从而本发明可以根据不同井的大小、不同破岩面的大小进行调节刀座2的位置，进而调节浮动滚刀3的位置；本发明改变了传统滚刀和刀座之间的连接结构，在浮动滚刀3的两侧和刀座2的内侧之间设有浮动间隙7，浮动滚刀3套接在连接轴4上，位于浮动间隙7内的连接轴4上设有横向浮动弹簧5，如此，本发明的浮动滚刀3在破岩时首先进行自矫正位置，通过浮动滚刀3两侧的浮动间隙7调整浮动滚刀3的横向位置，横向浮动弹簧5可保证浮动滚刀3横向浮动的稳定性，从而达到本发明浮动滚刀3进行横向浮动的效果，使得浮动滚刀3在横向位置抵接破岩面。本发明改变了传统的连接轴4和滚刀的连接结构，本发明浮动滚刀3上的连接通孔31的直径大于连接轴4的直径，从而使得浮动滚刀3在轴向位置上留有浮动空间，增加了浮动滚刀3在轴向位置的矫正浮动效果；为了浮动滚刀3在轴向上平稳的矫正浮动，本发明在连接通孔31四周的浮动滚刀3内均匀设有多个轴向卡槽33。轴向卡槽内33卡接有竖向浮动弹簧6，通过竖向浮动弹簧6的侧部弹性抵压在连接轴4侧部，从而使得浮动滚刀3和连接轴3之间实现平稳的弹性软连接，使得浮动滚刀3在竖向空间进行上下浮动。从而本发明实现了横向和竖向的双浮动效果，增加了浮动滚刀3的浮动自矫正能力，破岩效率得到极大提升。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种位置调节型反井钻机用钻头，其特征在于，包括刀盘、刀座、浮动滚刀、连接轴、横向浮动弹簧、定位组件；所述的刀座呈U形结构；所述的刀座固定在刀盘上；所述的刀座和浮动滚刀均设有多个；所述的浮动滚刀安装在刀座内；所述的连接轴两端安装在刀座内部两侧；所述的浮动滚刀转动套接在连接轴上；所述的浮动滚刀的两侧和刀座的内侧之间设有浮动间隙；所述的横向浮动弹簧设有多个；所述的两个横向浮动弹簧分别套接在连接轴的两端；所述的两个横向浮动弹簧分布在浮动滚刀的两侧；所述的横向浮动弹簧呈弹性压缩状态安装在浮动滚刀侧部和刀座内侧之间；所述的刀盘的中间侧部设有调节槽；所述的调节槽上端的所述刀盘上设有多个下定位滑槽；所述的下定位滑槽呈长条形结构；所述的刀座的底部设有上定位滑槽；所述的下定位滑槽和上定位滑槽位置对应；所述的定位组件锁定下定位滑槽和上定位滑槽。
2.根据权利要求1所述的位置调节型反井钻机用钻头，其特征在于，所述的定位组件包括锁定螺杆和锁定螺母；所述的锁定螺杆从调节槽进入后依次穿过下定位滑槽和上定位滑槽；所述的锁定螺杆延伸出上定位滑槽上端；所述的锁定螺母固定在所述上定位滑槽上端的锁定螺杆上。
3.根据权利要求1所述的位置调节型反井钻机用钻头，其特征在于，所述的刀盘上设有四个下定位滑槽；所述的刀座设有四个；所述的四个刀座分布安装在四个下定位滑槽上；所述的四个刀座的中间位置距离刀盘中心的距离依次递减。
4.根据权利要求1所述的位置调节型反井钻机用钻头，其特征在于，所述的浮动滚刀呈柱形结构；所述的浮动滚刀轴向设有连接通孔；所述的浮动滚刀通过连接通孔套接在连接轴上；所述的连接通孔的直径大于连接轴的直径。
5.根据权利要求4所述的位置调节型反井钻机用钻头，其特征在于，所述的连接通孔四周的浮动滚刀内均匀设有多个轴向卡槽；所述的轴向卡槽的两端封闭；所述的轴向卡槽内卡接有竖向浮动弹簧；所述的竖向浮动弹簧的侧部弹性抵压在连接轴侧部。
6.根据权利要求5所述的位置调节型反井钻机用钻头，其特征在于，所述的轴向卡槽的截面呈半圆形结构。
7.根据权利要求4所述的位置调节型反井钻机用钻头，其特征在于，所述的浮动滚刀的两端设有环形卡槽；所述的横向浮动弹簧的端部卡入环形卡槽内；所述的环形卡槽的内径大于连接通孔的直径。
8.根据权利要求1所述的位置调节型反井钻机用钻头，其特征在于，所述的刀座的一侧设有旋转板、另一侧设有固定板、底部为定位板；所述的旋转板内侧设有螺纹孔；所述的固定板内侧设有穿接孔；所述的连接轴一端设有外螺纹端；所述的连接轴一端通过外螺纹端螺纹连接在旋转板的螺纹孔内；所述的连接轴的另一端插接在固定板的穿接孔内；所述的旋转板通过锁定螺杆固定在定位板上。
9.根据权利要求1所述的位置调节型反井钻机用钻头，其特征在于，所述的连接轴由合金钢材料制成。
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