CN109488210A - 一种双层钻头 - Google Patents

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Abstract

一种双层钻头，包括内钻头、外钻头、前钻杆、套筒、空心钻杆和行星轮。套筒套在空心钻杆外侧，内钻头为纺锤形，外钻头为带内凹锥面的圆环。内钻头位于外钻头中部。内钻头固定在前钻杆的前端，前钻杆的末端具有交叉横杆，交叉横杆固定在空心钻杆前端内壁上。外钻头末端内壁上具有内齿圈，空心钻杆前端外壁上具有外齿圈，内齿圈、行星轮和外齿圈组成行星轮系。本发明的双层钻头在内钻头外围还具有与内钻头配合的带内凹锥面外钻头，掘进过程中，内钻头在岩体上切割出碎块，之后碎块在内钻头和外钻头之间被研磨破碎，内外钻头共同作用，使掘进过程中产生的碎块被粉碎后再进入空心钻孔，可有效防止堵塞空心钻杆，大大提高了掘进效率。

Description

一种双层钻头
技术领域
本发明涉及吸尘钻头，尤其涉及一种双层钻头。
背景技术
吸尘钻头是一种可通过钻头后端的空心钻杆将钻头破碎岩体后的碎块输送到钻孔外的钻头。专利CN2013103218973公开了一种反螺旋粉碎吸尘钻头，通过反螺旋转的刀翼将破碎后的碎块输送到钻头后端的喇叭口，再通过喇叭口后端的通道输送出去。这种吸尘钻头一般仅适用于松软岩层，且当岩层中有较大碎块时，很容易堵住喇叭口，造成输送通道堵塞。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可对岩块进行二次粉碎以防其堵塞钻头内通道的双层钻头。
为实现以上发明目的，本发明的技术方案如下：
一种双层钻头，包括内钻头、外钻头、前钻杆、套筒、空心钻杆和行星轮，其中，套筒套在空心钻杆外侧，空心钻杆前端伸出套筒之外；内钻头为具有前后两个锥面的纺锤形，外钻头为带内凹锥面的圆环，内钻头位于外钻头中部，内钻头的后锥面母线与外钻头内凹锥面母线平行，外钻头的外径大于内钻头的外径，内钻头固定在前钻杆的前端，前钻杆的末端具有交叉横杆，交叉横杆固定在空心钻杆前端内壁上；外钻头末端内壁上具有内齿圈，空心钻杆前端外壁上具有外齿圈，2个以上行星轮位于内齿圈和外齿圈之间，内齿圈、行星轮和外齿圈组成行星轮系；外钻头前端卡在行星轮的轮轴前端和空心钻杆之间，行星轮的轮轴末端固定在套筒前端上。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述内钻头的前后两个圆锥面上分布有螺旋刀翼。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述螺旋刀翼上还具有钻刃。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述外钻头的内凹锥面上具有反螺旋刀翼。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述反螺旋刀翼上具有钻刃。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述行星齿轮为4个，4个行星齿轮等间距分布在所述内齿圈与所述外齿圈之间的空隙内。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述交叉横杆为两组，两组交叉横杆平行分布。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明的双层钻头在内钻头外围还具有与内钻头配合的带内凹锥面外钻头，掘进过程中，内钻头在岩体上切割出碎块，之后碎块在内钻头和外钻头之间被研磨破碎，内外钻头共同作用，使掘进过程中产生的碎块被粉碎后再进入空心钻孔，可有效防止堵塞空心钻杆，大大提高了掘进效率。
附图说明
图1为本发明实施例所述的一种双层钻头的剖面图；
图2为图1中A-A处的横截面图；
以上图1-2中，1-内钻头；2-外钻头；3-空心钻杆；4-套筒；5-前钻杆；501-交叉横杆；6- 行星轮；601-轮轴。
具体实施方式：
下面参照附图对本发明做进一步描述。
实施例
如图1所示，一种双层钻头，为轴对称结构，包括内钻头1、外钻头2、空心钻杆3、套筒4、前钻杆5和行星轮6，其中，套筒4套在空心钻杆3外侧。内钻头1为具有前后两个锥面的纺锤形，内钻头1的前后两个锥面上分布有螺旋刀翼，螺旋刀翼上具有钻刃。外钻头2为带内凹锥面的圆弧形，其内凹锥面上具有反螺旋刀翼，反螺旋刀翼上也具有钻刃。内钻头1位于外钻头2之中，内钻头1后锥面母线与外钻头2内凹锥面母线平行，外钻头2 的外径大于内钻头1的外径，内钻头1后锥面和外钻头2内凹锥面之间的空隙为碎块进入空心钻杆3的通道。内钻头1固定在前钻杆5的前端，前钻杆5的末端具有两组平行的交叉横杆501，交叉横杆501固定在空心钻杆3前端内壁上。外钻头2末端内壁上具有内齿圈，空心钻杆3前端外壁上具有外齿圈。图2所示为图1中A-A处的横截面图，4个行星轮6 等间距分布于内齿圈和外齿圈之间，内齿圈、行星轮6和外齿圈组成行星轮系。
打钻时，空心钻杆3与套筒4同步推进，空心钻杆3在套筒4内转动，使内钻头1与空心钻杆3同轴转动，并通过外齿圈带动行星轮6转动。行星轮6由于轮轴601固定在套筒4上只有自转，因此可带动外钻头2围绕内钻头1旋转，且外钻头2与内钻头1的旋转方向相反。
内钻头1对岩体进行破碎切割，破碎后的碎块被内钻头1上的螺旋刀翼压入内钻头1后锥面和外钻头2内凹锥面之间的空隙内，之后碎块被后锥面上的螺旋刀翼和内凹锥面上的反螺旋刀翼碾碎，从而达到二次破碎效果，最后碎块进入空心钻杆3内，被空心钻杆3内的负压抽吸出去。在内外钻头的共同作用下，使掘进过程中产生的碎块被粉碎后再进入空心钻孔3，有效防止了空心钻杆3堵塞，大大提高了掘进效率。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种双层钻头，其特征在于，包括内钻头、外钻头、前钻杆、套筒、空心钻杆和行星轮，其中，套筒套在空心钻杆外侧，空心钻杆前端伸出套筒之外；
内钻头为具有前后两个锥面的纺锤形，外钻头为带内凹锥面的圆环，内钻头位于外钻头中部，内钻头的后锥面母线与外钻头内凹锥面母线平行，外钻头的外径大于内钻头的外径，内钻头固定在前钻杆的前端，前钻杆的末端具有交叉横杆，交叉横杆固定在空心钻杆前端内壁上；
外钻头末端内壁上具有内齿圈，空心钻杆前端外壁上具有外齿圈，2个以上行星轮位于内齿圈和外齿圈之间，内齿圈、行星轮和外齿圈组成行星轮系；
外钻头前端卡在行星轮的轮轴前端和空心钻杆之间，行星轮的轮轴末端固定在套筒前端上。
2.根据权利要求1所述的一种双层钻头，其特征在于，所述内钻头的前后两个圆锥面上分布有螺旋刀翼。
3.根据权利要求2所述的一种双层钻头，所述螺旋刀翼上还具有钻刃。
4.根据权利要求1所述的一种双层钻头，其特征在于，所述外钻头的内凹锥面上具有反螺旋刀翼。
5.根据权利要求4所述的一种双层钻头，其特征在于，所述反螺旋刀翼上具有钻刃。
6.根据权利要求1所述的一种双层钻头，其特征在于，所述行星齿轮为4个，4个行星齿轮等间距分布在所述内齿圈与所述外齿圈之间的空隙内。
7.根据权利要求1所述的一种双层钻头，其特征在于，所述交叉横杆为两组，两组交叉横杆平行分布。
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