CN201460744U - 球形轮全断面地质钻头 - Google Patents
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Abstract
球形轮全断面地质钻头，由二个半圆球轮体6构成，连接及保护套体1与中心支架2连接，中心支撑架2的两边各设有一根与钻孔中心轴线成一定夹角的悬臂轴5，并与半圆球轮体6的中间孔构成转动连接，半圆球轮体6的球形表面3和锥形表面4布有各种不同形状的各种破岩材料，构成工作层7；半圆球轮体的工作层7可全部为球形表面3；中心支架2两边的轴与钻孔的中心轴线构成一定夹角的两根悬臂轴5，其轴的中心线在同一中心线上与钻孔的轴线垂直。由于钻头圆球表面布满了破岩材料，整个钻头工作面积πD2是普通钻头的4倍，钻头与岩石形成半圆球孔钻进，钻进效率是普通钻头πR2的2倍，寿命是普通钻头的4倍。
Description
技术领域 本实用新型涉及一种地质钻头，特别是球形轮全断面地质钻头。
背景技术 已有技术的各种钻头，到目前为止，其工作方式大致分为三类，一类是以磨削为主的工作方式来达到破岩钻进，主要是通过钻头底部的工作平面或弧形工作面上的复合片或其他坚硬物体对岩石进行强硬旋转磨削来达到钻进目的，故钻进效率低，阻力大，钻头易磨损，遇到坚硬岩层效果更差；第二类是牙轮钻头，以旋转冲击为主的破岩方式进行钻进，这种破岩是一种圆切式破岩，其工作接触面小，且对孔壁破岩效果不佳，造成牙轮在孔壁接触端及孔的中心端的磨损，遇到坚硬岩石则无法钻进，带滚齿轮的不取岩芯钻头，虽通过金刚石钻头解决了孔壁对滚轮端的磨损，但钻进效果因外围的金刚石钻头而受到限制，且滚齿轮寿命比金刚石钻头寿命长，有不太般配等毛病；第三类是冲击钻头，主要靠冲击器中的冲击锤对钻头冲击锤打，这样达到破岩目的，冲击钻头虽钻进较快，但需要空气压缩机和专用设备，能源耗大，振动大、噪声大、粉尘大，且不宜深孔作业。
发明内容 为解决现有技术存在的种种不利因素，本实用新型提供一种球形轮全断面地质钻头，该钻头适用于各个工程领域中不取岩芯的各类钻孔及石油、水井、爆破、管道安装等多种行业的钻孔。
其技术方案是：一种球形轮全断面地质钻头，由二个半圆球轮体构成的圆球形钻头，连接及护套体与中心支架连接，中心支架的两边设有与钻孔的中心线成一定夹角的悬臂轴，并与半圆球轮体的中间孔构成转动连接，半圆球轮体的球形工作表面和锥形表工作面布有各种形状破岩材料，构成工作层；半圆球轮体的工作面全部为球形工作表面；中心支架两边与钻孔的中心线构成一定夹角的两根悬臂轴，其轴的中心线在同一中心线上与钻孔的轴线垂直。将两个半圆球形的轮子，有机的结合起来，构成一个圆球形的滚轮钻头，两上半圆球形轮的表面用金刚石、复合片、硬质合金等固定其上，作为破碎岩石的材料，半圆球中间有一轴芯孔，固定在中心支撑架两边的悬壁轴上，形成转动连接，两根悬壁轴与钻孔的轴线构成一定夹角，也可成直角布置。靠钻机的旋转及压力来带动半圆球轮的滚动，使两个半圆球轮随钻杆旋转的同时，又绕轴自转。
其有益的效果是：由于钻头呈圆形，球表面布满了破岩材料，使整个钻头工作面积πD2是普通钻头πR2的4倍，钻孔时，钻头与岩石形成半圆球孔钻进，故此结构比普通平面布置的钻头要增加1倍的破岩材料，这样的布局，从理论上讲，在同样破岩材料的前提下，钻进效率应是普通钻头的2倍。而寿命应是普通钻头的4倍，而且球形轮形成的工作方式是冲锤滚挤压，磨削为主的复杂组合，并使整个圆球工作面处在不断交替状态。这样更有利于钻进和提高使用寿命，由于钻头呈球形，使其更加适应性强。任何复杂的地质条件，特别是破碎带砂卵石层等都不会对钻头产生大的影响，并可根据不同破岩材料，使用水、气作为冷却排碴介质。
附图说明 结合附图对本实用新型作进一步的描述
图1为本实用新型的结构示意图(竖中线右边为剖视)
图2为本实用新型的另一实施例结构示意图(竖中线右边为剖视)
图3为又一例实施例结构示意图(竖中线右边为剖视)
图中：1为连接体及护套、2为中心支架、3为半圆球球形工作面、4为半圆球锥形工作面、5为球轮悬臂轴、6为半圆球轮体、7为工作层。
具体实施方式 参见附图1，本实用新型包括一个连接体及护套1用来与外部钻具及内部结构中心支撑架2的连接，中心支架2的两边各布有一根悬臂结构的轴5与二个半圆球轮体6的中间内孔构成转动连接，半圆球轮体的工作表面分成球形工作面3和锥形工作面4，工作面上布有破岩材料的工作层7，并可根据破岩材料的不同构成各种不同形式的破岩层。
附图2为本实用新型的另一种实施方式：此实施方式没有布设锥形工作面，全部采用球形工作面3其它结构跟附图1完全相同，
附图3为又一例实施方式，此实施方式的工作表面可采用图1、图2的结构外，主要是中心支架上两边悬轴5的中心线在同一直线上。
Claims (1)
1.一种球形轮全断面地质钻头，由二个半圆球轮体6构成的圆球形钻头，其特征是：连接及护套体(1)与中心支架(2)连接，中心支架(2)的两边各设有与钻孔的中心线成一定夹角的悬臂轴(5)，并与半圆球轮体(6)的中间钻孔构成转动连接，半圆球轮体(6)的球形表面(3)和锥形表面(4)布有各种不同形状的破岩材料，构成工作层(7)；半圆球轮体6的工作层(7)全部为球形表面(3)；中心支架(2)两边与钻孔的中心线构成一定夹角的两根悬臂轴(5)，其两轴的中心线在同一中心线上并与钻孔的轴线垂直。
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Cited By (1)
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| CN104314462A (zh) * | 2014-08-25 | 2015-01-28 | 刘玉秋 | 球形钻挖机 |
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2009
- 2009-08-26 CN CN2009200657446U patent/CN201460744U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104314462A (zh) * | 2014-08-25 | 2015-01-28 | 刘玉秋 | 球形钻挖机 |
| CN104314462B (zh) * | 2014-08-25 | 2016-05-18 | 宗超 | 球形钻挖机 |
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