CN109989715B - 工程钻机的钻具组件 - Google Patents
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Abstract
一种工程钻机的钻具组件，涉及钻探设备技术领域，主要用于解决钻渣出渣效率低的问题，包括旋挖钻头、传扭钻杆和滑环总成；旋挖钻头包括筒体，筒体上盖的中心处固定设有传扭套，传扭套中设有传扭内花键；传扭钻杆包括钻杆本体，钻杆本体的底部固定安装有钻尖，在钻杆本体上设有与传扭内花键相配合的传扭外花键，在传扭外花键键齿的侧部设有加压槽；滑环总成包括静环和动环，动环下部与筒体起吊部固定相连接，动环的顶部固定设有承托部，静环套装在动环上部，静环的底部固定设有提拉环，在静环的顶部固定连接有配重环体。本发明能够将旋挖钻头从钻杆上拉出进行排泄钻渣，具有结构简单、使用方便、出渣效率高、节约能源等优点。
Description
技术领域
本发明涉及钻探设备技术领域，特别是一种工程钻机的钻具组件。
背景技术
在工业工程中，特别是一些基建领域，钻机和钻具得到了广泛的运用。钻机和钻具在实际运用过程中，会受到钻探材质和使用环境的影响，因此人们针对各种不同使用条件研发出许多不同类型的钻机，其中大部分的钻机需要通过钻杆向钻头传递扭矩和下压力以完成钻探工作。钻头一般需要固定安装在用于驱动钻头的钻杆或套管上，如现有技术中公开号为CN208486843U的中国专利文献公开了一种钻探机用钻头钻杆组件，这钻头钻杆组件的钻头上端部插入钻杆内腔并与钻杆固定连接。由于钻头固定安装在钻杆上，如果想把钻头取出钻孔，就要将钻头和钻杆一起取出钻孔，特别是当需要取出钻头内的钻渣时，频繁地取出钻杆和钻头会大大降低钻机的钻探效率，且更加耗能，这也增加了工人的劳动强度。因此，需要研制一种钻具组件，这种钻具组件能够在钻探时将钻头与钻杆分离，只需提出钻头排泄钻渣。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种结构简单、运行可靠、排渣高效的工程钻机的钻具组件。
本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种工程钻机的钻具组件，其特点是：包括旋挖钻头、传扭钻杆和滑环总成；
旋挖钻头包括筒体，筒体顶部设有上盖，在上盖的中心处固定设有传扭套，传扭套中固定设有传扭内花键，传扭套的轴线与筒体的轴线共线，在筒体内设有与传扭套下端相连接的密封管；在上盖上开设有供筒内气液排出的排出孔，在上盖上固定设有起吊部；
传扭钻杆包括钻杆本体，钻杆本体插装在旋挖钻头的传扭套和密封管中，钻杆本体的底部固定安装有钻尖，密封管底部与钻尖之间构成转动密封结构，在钻杆本体上设有与传扭内花键相配合的传扭外花键，在传扭外花键键齿的侧部设有与传扭内花键相对应的加压槽，加压槽的槽口沿着钻杆本体的外壁同旋向设置，加压槽顶部设置为用于压紧传扭内花键的加压台肩；
滑环总成包括静环和动环，动环下部与筒体起吊部固定相连接，动环的顶部固定设有承托部，静环套装在动环上部，静环的底部固定设有与承托部相配合的提拉环，提拉环的内孔壁与动环外壁之间设有防扭间隙，在静环的顶部固定连接有配重环体，配重环体的顶部固定设有两个对称设置的拉升部。
以上所述的本发明一种工程钻机的钻具组件，其进一步优选的技术方案或者技术特点是：所述密封管的底端与筒体的底端处于同一水平面。
以上所述的本发明一种工程钻机的钻具组件，其进一步优选的技术方案或者技术特点是：所述的筒体底部固定安装有钻齿。
以上所述的本发明一种工程钻机的钻具组件，其进一步优选的技术方案或者技术特点是：所述的筒体底部固定安装有旋挖底门，旋挖底门中心处开设有供钻杆穿过的通孔。
以上所述的本发明一种工程钻机的钻具组件，其进一步优选的技术方案或者技术特点是：所述传扭套与筒体上盖之间固定连接有若干加强筋板，加强筋板沿圆周方向均匀间隔排列设置，在加强筋板上开设有起吊孔构成所述起吊部。
以上所述的本发明一种工程钻机的钻具组件，其进一步优选的技术方案或者技术特点是：所述传扭内花键和传扭外花键的键齿两端均呈锥形设置。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明的旋挖钻头可活动地套装在传扭钻杆上，传扭钻杆通过传扭外花键上的加压槽可压紧传扭套上的传扭内花键，实现扭矩和下压力的同时传递；滑环总成的动环固定在筒体起吊部上，滑环总成的静环用以与拉索相连接，通过滑环总成可防止筒体旋转时拉索间发生缠绕；当旋挖筒体需要出渣时，使传扭钻杆反转，将传扭套上的传扭内花键从加压槽中移出，然后通过拉索拉出筒体就可排渣，排渣过程不需要提出钻杆，这样极大地提高了钻头的出渣效率，并且节约了能源，具有结构简单、使用方便、出渣效率高等优点。
附图说明
图1为本发明的一种安装结构示意图；
图2为旋挖钻头结构示意图；
图3为图2中传扭套俯视结构示意图；
图4为传扭钻杆结构示意图；
图5为滑环总成结构示意图。
图中，1为筒体，2为上盖，3为传扭套，4为密封管，5为传扭内花键，6为排出孔，7为钻杆本体，8为钻尖，9为传扭外花键，10为加压槽，11为加压台肩，12为静环，13为动环，14为承托部，15为提拉环，16为配重环体，17为拉升部，18为加强筋板，19为夹板，20为锥螺纹。
具体实施方式
以下进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。
实施例1、一种工程钻机的钻具组件，参照图1，包括旋挖钻头、传扭钻杆和滑环总成；
旋挖钻头包括筒体1，筒体1顶部设有上盖2，在上盖2的中心处固定设有传扭套3，传扭套3中固定设有传扭内花键5，传扭套3的轴线与筒体1的轴线共线，在筒体1内设有与传扭套3下端相连接的密封管4；在上盖2上开设有供筒内气液排出的排出孔6，在上盖2上固定设有起吊部；
传扭钻杆包括钻杆本体7，钻杆本体7插装在旋挖钻头的传扭套3和密封管4中，钻杆本体7的底部固定安装有钻尖8，密封管4底部与钻尖8之间构成转动密封结构，在钻杆本体7上设有与传扭内花键5相配合的传扭外花键9，在传扭外花键9键齿的侧部设有与传扭内花键5相对应的加压槽10，加压槽10的槽口沿着钻杆本体7的外壁同旋向设置，加压槽10顶部设置为用于压紧传扭内花键5的加压台肩11；密封管4的底部落在钻尖8上部构成转动密封结构用以防止钻渣进入传扭套3中，钻尖8还能起到限位的作用。传扭内花键5和传扭外花键9的键齿均设有6个。可在传扭钻杆顶部的内壁上开设锥螺纹20，锥螺纹20供传扭钻杆安装时使用。
滑环总成包括静环12和动环13，动环13下部与筒体1起吊部固定相连接，动环13的顶部固定设有承托部14，静环12套装在动环13上部，静环12的底部固定设有与承托部14相配合的提拉环15，提拉环15的内孔壁与动环13外壁之间设有防扭间隙，在静环12的顶部固定连接有配重环体16，配重环体16的顶部固定设有两个对称设置的拉升部17。动环13的承托部14也可呈环状设置；配重环体16用于增加静环12重量，使静环12抗扭性更高。
实施例2、实施例1所述的一种工程钻机的钻具组件中：所述密封管4的底端与筒体1的底端处于同一水平面。
实施例3、实施例1或2所述的一种工程钻机的钻具组件中：所述的筒体1底部固定安装有钻齿。
实施例4、实施例1或2或3所述的一种工程钻机的钻具组件中：所述的筒体1底部固定安装有旋挖底门，旋挖底门中心处开设有供钻杆穿过的通孔。
实施例5、实施例1-4中任何一项所述的一种工程钻机的钻具组件中：所述传扭套3与筒体上盖2之间固定连接有若干加强筋板18，加强筋板18沿圆周方向均匀间隔排列设置，在加强筋板18上开设有起吊孔构成所述起吊部。可设置4块加强筋板18，在其中两块对称的加强筋板18上各开设一个起吊孔。
在动环13的底部固定设有两个对称设置的夹板19，夹板19中设有夹持间隙，两个夹板19通过夹持间隙分别夹持在加强筋板18上，在夹板19上开设有与起吊孔对应的安装孔，通过螺栓和螺母使动环13与加强筋板18固定连接。
实施例6、实施例1-5中任何一项所述的一种工程钻机的钻具组件中：所述传扭内花键5和传扭外花键9的键齿两端均呈锥形设置。通过锥形的顶部和底部能够防止传扭内花键5和传扭外花键9之间卡住，使旋挖钻头放入和拉出更加方便。
本发明使用时，传扭钻杆插装在旋挖钻头的传扭套3和密封管4中，转动传扭钻杆，使传扭套3内的传扭内花键5卡入传扭钻杆上传扭外花键9的加压槽10中，传扭钻杆通过加压槽10可向旋挖钻头传递下压力，通过传扭外花键9可向旋挖钻头传递扭矩。在旋挖钻头转动时，滑环总成通过静环12和动环13相对转动，防止连接旋挖钻头的拉索之间相互缠绕。当旋挖钻头需要排渣时，使传扭钻杆反转，将传扭内花键5从加压槽10中移出，然后通过拉索拉出旋挖钻头进行排渣。
Claims (4)
1.一种工程钻机的钻具组件，其特征在于：包括旋挖钻头、传扭钻杆和滑环总成；
旋挖钻头包括筒体，筒体顶部设有上盖，在上盖的中心处固定设有传扭套，传扭套中固定设有传扭内花键，传扭套的轴线与筒体的轴线共线，在筒体内设有与传扭套下端相连接的密封管；在上盖上开设有供筒内气液排出的排出孔，在上盖上固定设有起吊部；
传扭钻杆包括钻杆本体，钻杆本体插装在旋挖钻头的传扭套和密封管中，钻杆本体的底部固定安装有钻尖，密封管底部与钻尖之间构成转动密封结构，在钻杆本体上设有与传扭内花键相配合的传扭外花键，在传扭外花键键齿的侧部设有与传扭内花键相对应的加压槽，加压槽的槽口沿着钻杆本体的外壁同旋向设置，加压槽顶部设置为用于压紧传扭内花键的加压台肩；
滑环总成包括静环和动环，动环下部与筒体起吊部固定相连接，动环的顶部固定设有承托部，静环套装在动环上部，静环的底部固定设有与承托部相配合的提拉环，提拉环的内孔壁与动环外壁之间设有防扭间隙，在静环的顶部固定连接有配重环体，配重环体的顶部固定设有两个对称设置的拉升部；
所述密封管的底端与筒体的底端处于同一水平面；所述的筒体底部固定安装有钻齿。
2.根据权利要求1所述的一种工程钻机的钻具组件，其特征在于：所述的筒体底部固定安装有旋挖底门，旋挖底门中心处开设有供钻杆穿过的通孔。
3.根据权利要求1所述的一种工程钻机的钻具组件，其特征在于：所述传扭套与筒体上盖之间固定连接有若干加强筋板，加强筋板沿圆周方向均匀间隔排列设置，在加强筋板上开设有起吊孔构成所述起吊部。
4.根据权利要求1所述的一种工程钻机的钻具组件，其特征在于：所述传扭内花键和传扭外花键的键齿两端均呈锥形设置。
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