CN109826567B - 三翼无芯合金钻头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钻头技术领域，具体涉及三翼无芯合金钻头。包括刀头、钻头体和连接部，所述刀头与所述钻头体的一端固定连接，所述连接部包括连接轴、套筒、环形端盖和长杆螺栓，所述连接轴的外侧缠绕有若干圈合金丝，所述套筒与连接轴同轴设置，且套筒的内径等于连接轴的直径与合金丝的厚度的和，所述连接轴的尾部设置有限位槽，所述限位槽内设置有多个螺栓连接孔，所述环形端盖上设置有限位凸台和多个螺栓限位孔，所述限位凸台设置在所述限位槽内，所述螺栓连接孔和所述螺栓限位孔数量相等且位置对应，所述环形端盖和所述连接轴通过长杆螺栓固定连接。本发明结构简单，设计合理；避免了连接轴裂开后形成多个小块，方便取出连接轴裂开的钻头。

Description

三翼无芯合金钻头

技术领域

本发明涉及钻头技术领域，具体涉及三翼无芯合金钻头。

背景技术

在煤炭开采行业中，钻头是钻探设备的主要组成部分，其主要作用是破粹岩石、形成井眼。旋转钻头是目前煤炭开采行业普遍使用的钻头，在机械的带动下旋转钻头会产生旋转，从而带动整个钻头产生向心运动，并通过侵削、研磨使岩石发生裂石油钻井痕并破碎，起到向下钻探的作用。

三翼无芯合金钻头更是煤炭开采钻探设备的主力军，然而传统钻头与钻杆的连接处往往会发生断裂，这是因为钻头与钻杆的连接处设置有螺纹连接槽，螺纹连接槽的外壁厚度相对钻头整体较薄，在长时间的钻探和冲击下，容易造成裂成两瓣或多瓣的情况。破碎的钻头会留在钻孔里面，不易取出，使后续的新钻头钻探困难，也缩减了新钻头的使用寿命。

发明内容

针对上述的不足，本发明提供了三翼无芯合金钻头。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：三翼无芯合金钻头，包括刀头、钻头体和连接部，所述刀头与所述钻头体的一端固定连接，所述连接部包括连接轴、套筒、环形端盖和长杆螺栓，所述连接轴的一端与钻头体远离刀头的一端连接，所述连接轴的中心设置有钻杆连接孔，所述钻杆连接孔内设置有内螺纹，所述连接轴的外侧缠绕有若干圈合金丝，缠绕在连接轴外侧的合金丝不仅能够提高连接轴的强度，而且一旦连接轴发生断裂，合金丝也能够使断裂的连接轴聚集在一起，方便取出和更换，所述套筒与连接轴同轴设置，且套筒的内径等于连接轴的直径与合金丝的厚度的和，这样设置是为了使套筒与合金丝结合的更加紧实，套筒的设置不仅能够对合金丝起到保护作用，而且能够配合合金丝使发生断裂的连接轴聚集在一起，所述连接轴的尾部设置有限位槽，所述限位槽内设置有多个螺栓连接孔，所述环形端盖上设置有限位凸台和多个螺栓限位孔，所述限位凸台设置在所述限位槽内，所述螺栓连接孔和所述螺栓限位孔数量相等且位置对应，所述环形端盖和所述连接轴通过长杆螺栓固定连接，长杆螺栓深入连接轴内部不仅可以起到固定环形端盖的作用，而且也能够使连接轴不易断裂。

作为优化，所述环形端盖的直径和所述套筒的外径相等，这样设置是为了实现对套筒的固定与限位。

锂是世界上最轻的金属元素，把锂作为合金元素加到金属铝中，就形成了铝锂合金。加入锂之后，可以降低合金的比重，增加刚度，同时仍然保持较高的强度、较好的抗腐蚀性和抗疲劳性以及适宜的延展性。

作为优化，所述合金丝采用铝锂合金材料。

作为优化，所述合金丝直径为0.2mm。

本发明的有益效果是：本发明提供的三翼无芯合金钻头，结构简单，设计合理；采用在连接轴外缠绕多圈合金丝，再在合金丝外侧套上套筒，最后在连接轴尾部固定连接上环形端盖的方式，实现了对三翼无芯合金钻头连接部的加固，减少了连接轴裂开的可能，避免了连接轴裂开后形成多个小块，方便取出连接轴裂开的钻头，为钻头的更换提供了便利，同时也为后续钻探工作减少了不必要的麻烦。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的爆炸结构示意图；

图3为本发明的环形端盖结构示意图。

其中，1、刀头，2、钻头体，3、连接部，301、连接轴，302、套筒，303、环形端盖，304、合金丝，305、限位槽，306、螺栓连接孔，307、螺栓限位孔，308、长杆螺栓，309、限位凸台，310、钻杆连接孔。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1—3所示的三翼无芯合金钻头，包括刀头1、钻头体2和连接部3，所述刀头1与所述钻头体2的一端固定连接，所述连接部3包括连接轴301、套筒、环形端盖303和长杆螺栓308，所述连接轴301的一端与钻头体2远离刀头1的一端连接，所述连接轴301的中心设置有钻杆连接孔310，所述钻杆连接孔310内设置有内螺纹，所述连接轴301的外侧缠绕有若干圈合金丝304，缠绕在连接轴301外侧的合金丝304不仅能够提高连接轴301的强度，而且一旦连接轴301发生断裂，合金丝304也能够使断裂的连接轴301聚集在一起，方便取出和更换，所述套筒与连接轴301同轴设置，且套筒的内径等于连接轴301的直径与合金丝304的厚度的和，这样设置是为了使套筒与合金丝304结合的更加紧实，套筒的设置不仅能够对合金丝304起到保护作用，而且能够配合合金丝304使发生断裂的连接轴301聚集在一起，所述连接轴301的尾部设置有限位槽305，所述限位槽305内设置有多个螺栓连接孔306，所述环形端盖303上设置有限位凸台309和多个螺栓限位孔307，所述限位凸台309设置在所述限位槽305内，所述螺栓连接孔306和所述螺栓限位孔307数量相等且位置对应，所述环形端盖303和所述连接轴301通过长杆螺栓308固定连接，长杆螺栓308深入连接轴301内部不仅可以起到固定环形端盖303的作用，而且也能够使连接轴301不易断裂。

在本实施例中，所述环形端盖303的直径和所述套筒的外径相等，这样设置是为了实现对套筒的固定与限位。

锂是世界上最轻的金属元素，把锂作为合金元素加到金属铝中，就形成了铝锂合金。加入锂之后，可以降低合金的比重，增加刚度，同时仍然保持较高的强度、较好的抗腐蚀性和抗疲劳性以及适宜的延展性。

在本实施例中，所述合金丝304采用铝锂合金材料。

在本实施例中，所述合金丝304直径为0.2mm。

工作原理：本发明提供的三翼无芯合金钻头，首先将合金丝304缠绕在连接轴301上，然后将套筒套在合金丝304外侧，并将环形端盖303上的限位凸台309卡在连接轴301上的限位槽305内，最后长杆螺栓308穿过螺栓限位孔307和螺栓连接孔306将环形端盖303与连接轴301固定。

上述具体实施方式仅是本发明的具体个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样，任何符合本发明权利要求书且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应落入本发明的专利保护范围。

Claims (4)

1.三翼无芯合金钻头，包括刀头、钻头体和连接部，所述刀头与所述钻头体的一端固定连接，其特征在于：所述连接部包括连接轴、套筒、环形端盖和长杆螺栓，所述连接轴的一端与钻头体远离刀头的一端连接，所述连接轴的中心设置有钻杆连接孔，所述钻杆连接孔内设置有内螺纹，所述连接轴的外侧缠绕有若干圈合金丝，所述套筒与连接轴同轴设置，且套筒的内径等于连接轴的直径与合金丝的厚度的和，所述连接轴的尾部设置有限位槽，所述限位槽内设置有多个螺栓连接孔，所述环形端盖上设置有限位凸台和多个螺栓限位孔，所述限位凸台设置在所述限位槽内，所述螺栓连接孔和所述螺栓限位孔数量相等且位置对应，所述环形端盖和所述连接轴通过长杆螺栓固定连接。

2.根据权利要求1所述的三翼无芯合金钻头，其特征在于：所述环形端盖的直径和所述套筒的外径相等。

3.根据权利要求1所述的三翼无芯合金钻头，其特征在于：所述合金丝采用铝锂合金材料。

4.根据权利要求1所述的三翼无芯合金钻头，其特征在于：所述合金丝直径为0.2mm。

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