CN109882105A - 一种管内气压开孔钻头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种管内气压开孔钻头，包括定心盘和挡风板，所述定心盘的一侧焊接有钻头连接头，所述定心盘上开设有进风口，所述钻头连接头内开设有输入腔，所述进风口与输入腔连通，所述挡风板设置在定心盘的下方，所述定心盘上开设有多个定位孔，所述挡风板与定心盘之间连接有多个调节螺杆，所述定心盘靠近挡风板的一侧安装有多个调节机构，所述调节机构内安装有开控刀，每个所述开控刀上均焊接有迎风板。本发明在水井打井下管前后无法预测地下水的位置，或者技术要求不能改变水井管的开孔位置，依旧可以进行管内精确开孔，避开了地质环境的限制，可以在无法精确判断含水层位置的情况下开钻。
Description
技术领域
本发明涉及打井技术领域，尤其涉及一种管内气压开孔钻头。
背景技术
打井机主要用于开发地下水资源，包括生活用水、农业用水和工业用水等钻井工作，同时也适用于水文地质勘探、建筑工程、桥梁基础打孔等，在大气压力的作用下，循环液由沉淀池经回水沟沿着井孔的环状间隙流到井底，此时转盘驱动钻杆，带动钻头旋转进行钻进。
碳素钢管掩埋在地下，在对碳素钢管进行开钻的时候，一般需要将碳钢钢管管道取出本次地质层的含水层位置然后重新开孔重新下管，如果碳钢钢管取不出只能在附近位置重新打井下管，不可以改变位置打井只能采取破坏性的方式破坏管道重新下管，地质层不允许破坏性爆破只能在相应位置小面积破坏管道的含水层位置之后重新下小一号的碳钢管道，这些条件限制都使得钻孔作业的操作复杂性。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，如：对于安装在地下的碳素钢管进行开钻，常常由于环境限制和条件限制，需要取出碳素钢管或者进行开井来开孔，而提出的一种管内气压开孔钻头。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种管内气压开孔钻头，包括定心盘和挡风板，所述定心盘的一侧焊接有钻头连接头，所述定心盘上开设有进风口，所述钻头连接头内开设有输入腔，所述进风口与输入腔连通，所述挡风板设置在定心盘的下方，所述定心盘上开设有多个定位孔，所述挡风板与定心盘之间连接有多个调节螺杆，所述定心盘靠近挡风板的一侧安装有多个调节机构，所述调节机构内安装有开控刀，每个所述开控刀上均焊接有迎风板，所述定心盘上开设有多个与调节机构对应的排风口。
优选的，所述调节机构包括一对刀板固定夹，两个所述刀板固定夹之间设置有调节槽，所述开控刀安装在调节槽内，两个所述刀板固定夹上插设有刀轴，所述刀轴的两端均螺纹套接有固定螺母，两个所述固定螺母分别设置在刀板固定夹远离开控刀的一侧。
优选的，所述调节螺杆的一端与挡风板焊接，所述调节螺杆远离挡风板的一端穿过定心盘，所述调节螺杆上螺纹套接有一对调整螺母，两个所述调整螺母分别位于定心盘的两侧。
优选的，所述开控刀远离迎风板的一端设置有刀口，所述刀口为锥形。
优选的，所述钻头连接头的外侧开设有多个卡槽。
优选的，所述迎风板上开设有开口，所述迎风板通过开口与开控刀焊接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、在水井打井下管前后无法预测地下水的位置，或者技术要求不能改变水井管的开孔位置，依旧可以进行管内精确开孔，避开了地质环境的限制，可以在无法精确判断含水层位置的情况下开钻，不需要启用大量的资金来通过重新打井；
2、在管内进行打孔，能够避免抽取管道作业的时候对碳素钢管造成类似断裂形变的损伤，且较深处的碳素钢管基本上无法通过取出进行作用，能够大大减少人力物力时间的成本消耗，也减少重复作业程序，同时提高打井进度；
3、本装置开孔打井速度块，开井后能快速的了解当地地质并且精确的找到含水层从而精确开孔，地质改变后也可以重新开孔改变出水孔位置，该装置制作成本低且可通过更换磨损配件来重复使用，便于维修。
4、在某些因为地质原因无法改变打井机器位置的情况，或者无法重新在附近位置重新打井只能采取爆破方式或者放弃的情况，依旧可以通过本装置在管内进行开孔操作，因为管内空间是标准可寻的；
5、地质层比较复杂时，当遇到细沙层含水时碳钢管开孔不易过大，当石块层含水时开孔不易过小，而本装置通过从内部进行操作，则避开了地质层，则最大程度避开地质层条件限制对作业的影响；
6、通过从管道内部进行作业，能够控制出水量和含水储备量，减少作业对水井使用的影响，避免饮用水量加大时的断水，控制灌溉等使用水的水量，能最大限度的保护农作物的正常生长。
附图说明
图1为本发明提出的一种管内气压开孔钻头的结构示意图；
图2为本发明提出的一种管内气压开孔钻头的定心盘结构示意图。
图中：1钻头连接头、2定心盘、3调整螺母、4调节螺杆、5刀板固定夹、6刀轴、7开控刀、8迎风板、9挡风板、10进风口、11排风口、12定位孔、13固定螺母。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“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，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。
参照图1-2，一种管内气压开孔钻头，包括定心盘2和挡风板9，定心盘2的一侧焊接有钻头连接头1，定心盘2上开设有进风口10，钻头连接头1内开设有输入腔，进风口10与输入腔连通，挡风板9设置在定心盘2的下方，定心盘2上开设有多个定位孔12，挡风板9与定心盘2之间连接有多个调节螺杆4，定心盘2靠近挡风板9的一侧安装有多个调节机构，调节机构内安装有开控刀7，每个开控刀7上均焊接有迎风板8，定心盘2上开设有多个与调节机构对应的排风口11；
其中，调节机构包括一对刀板固定夹5，两个刀板固定夹5之间设置有调节槽，开控刀7安装在调节槽内，两个刀板固定夹5上插设有刀轴6，刀轴6的两端均螺纹套接有固定螺母13，两个固定螺母13分别设置在刀板固定夹5远离开控刀7的一侧，当钻头连接头1内通入气体的时候，气体穿过进风口10会向四周发散，则相应的气流对迎风板8具有影响，气流推动迎风板8带动开控刀7相对刀轴6转动，则开控刀7最外侧的一角会与管道的内壁相抵，实现与管道内壁的紧密接触，从而实现对管道的开钻，调节机构给了开控刀7转动调节的空间，以适应不同直径大小的管道。
其中，调节螺杆4的一端与挡风板9焊接，调节螺杆4远离挡风板9的一端穿过定心盘2，调节螺杆4上螺纹套接有一对调整螺母3，两个调整螺母3分别位于定心盘2的两侧，使用者可以通过转动调整螺母3来调节调节螺杆4在定心盘2上的位置，继而实现通过调节螺杆4来调节定心盘2与挡风板9之间的距离，可调节的方式，使得开钻更加具有普遍使用性，同时也便于维修。
其中，开控刀7远离迎风板8的一端设置有刀口，刀口为锥形，锥形的刀口结构，便于与管道的内壁接触，同时尖端也能够大大增加摩擦力，便于开孔，钻头连接头1的外侧开设有多个卡槽，卡槽用以便于气压冲击器的安装和固定，卡槽能够校准安装位置，迎风板8上开设有开口，迎风板8通过开口与开控刀7焊接，使用开口卡接在开控刀7上，再通过焊接的方式进行固定，连接方式简单直接。
本发明中，使用者使用该装置时，当打井用碳钢管管道打进地质层完整岩石后停止，钻头通过定心盘2确定碳钢管中心位置，气压冲击器连接钻头连接头1，气压从进风口10进入冲开迎风板8，使开控刀7张开刀口接触到碳钢管内壁，风吹向挡风板9后向四周扩散打在迎风板8上，通过调整调整螺母3来调节调节螺杆4的长度即调节挡风板9与定心盘2的距离，当气压相同时，调节的挡风板9与定心盘2的距离越近，气压冲开迎风板8，使开控刀7的刀口咬合碳钢管内壁的力度越大，挡风板9与定心盘2间不能气压过大，以设置了排风口11，风通过排风口11排除保证出风顺畅。
气压冲击器工作打击钻头，开控刀7在碳钢管内壁开孔，在打井的时候可以精确的了解当地地质情况，明确知道含水层的位置，通过气压冲击器上的钻杆的长度来控制开孔的位置的离地距离，通过对打击距离的控制来确定开孔长度，通过更换开控刀7的宽度来确定开孔的宽的以确保精确。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种管内气压开孔钻头，包括定心盘(2)和挡风板(9)，其特征在于，所述定心盘(2)的一侧焊接有钻头连接头(1)，所述定心盘(2)上开设有进风口(10)，所述钻头连接头(1)内开设有输入腔，所述进风口(10)与输入腔连通，所述挡风板(9)设置在定心盘(2)的下方，所述定心盘(2)上开设有多个定位孔(12)，所述挡风板(9)与定心盘(2)之间连接有多个调节螺杆(4)，所述定心盘(2)靠近挡风板(9)的一侧安装有多个调节机构，所述调节机构内安装有开控刀(7)，每个所述开控刀(7)上均焊接有迎风板(8)，所述定心盘(2)上开设有多个与调节机构对应的排风口(11)。
2.根据权利要求1所述的一种管内气压开孔钻头，其特征在于，所述调节机构包括一对刀板固定夹(5)，两个所述刀板固定夹(5)之间设置有调节槽，所述开控刀(7)安装在调节槽内，两个所述刀板固定夹(5)上插设有刀轴(6)，所述刀轴(6)的两端均螺纹套接有固定螺母(13)，两个所述固定螺母(13)分别设置在刀板固定夹(5)远离开控刀(7)的一侧。
3.根据权利要求1所述的一种管内气压开孔钻头，其特征在于，所述调节螺杆(4)的一端与挡风板(9)焊接，所述调节螺杆(4)远离挡风板(9)的一端穿过定心盘(2)，所述调节螺杆(4)上螺纹套接有一对调整螺母(3)，两个所述调整螺母(3)分别位于定心盘(2)的两侧。
4.根据权利要求1所述的一种管内气压开孔钻头，其特征在于，所述开控刀(7)远离迎风板(8)的一端设置有刀口，所述刀口为锥形。
5.根据权利要求1所述的一种管内气压开孔钻头，其特征在于，所述钻头连接头(1)的外侧开设有多个卡槽。
6.根据权利要求1所述的一种管内气压开孔钻头，其特征在于，所述迎风板(8)上开设有开口，所述迎风板(8)通过开口与开控刀(7)焊接。
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