CN203729888U - 一种贯通式气动潜孔锤专用反循环钻头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种气动潜孔锤，尤其是一种贯通式气动潜孔锤专用反循环钻头，属于工程掘进装备制造领域。具体为带底喷孔和扩散槽的头部及带花键和内喷孔的尾部而且带贯通的中心通道的柱状体，所述底喷孔、扩散槽、内喷孔呈同旋向的螺旋分布，具体为在所述各扩散槽中各底喷孔口总体呈螺旋分布，各扩散槽的槽形带弧度总体呈螺旋分布，所述内喷孔呈螺旋形分布且在中心通道侧的内喷孔出口呈螺旋上升分布。各螺旋的气流分别组成向上升的涡旋，强大的旋流升力加上射流原本的引射、卷吸，将渣粒进入中心通道，最终被排送地面上。分析合理布置内喷孔和底喷孔，采用优化的底唇部的轮廓，对反循环形成效果，提高反循环稳定性以及反循环排渣所产生的影响。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种气动潜孔锤，尤其是一种贯通式气动潜孔锤专用反循环钻头，属于工程掘进装备制造领域。
背景技术
潜孔锤反循环钻头是实施贯通式潜孔锤全孔反循环钻进工艺的关键部件，具有双重作用，一方面，它是直接破碎孔底岩石的工具，即在随钻具旋转的同时，接受来自活塞的高频冲击载荷，在冲击和回转的联合作用下破碎孔底岩石，不断取得进尺；另一方面，它是控制流体介质进入中心通道形成稳定反循环流动的功能元件，即由它来保证压缩气体到达井底后携带岩渣屑进入中心通道形成反循环。反循环钻头，在固体矿床勘探和水文水井钻探中得到推广应用，取得较好效果，但在钻进复杂条件地层时，出现了一些问题，例如不稳定的反循环,岩渣屑难以及时顺畅排出，其原因是钻头体上流体通道的结构形式和钻头底面轮廓形状的两方面互相影响的结果，为解决反循环钻头在应用时出现的问题，循环钻头进行优化。
发明内容
本实用新型的目的是提出一种新型的贯通式气动潜孔锤专用反循环钻头，具体方案为：
一种贯通式气动潜孔锤专用反循环钻头，具体为带底喷孔和扩散槽的头部及带花键和内喷孔的尾部而且带贯通的中心通道的柱状体，所述底喷孔、扩散槽、内喷孔呈同旋向的螺旋分布，具体为在所述各扩散槽中各底喷孔口总体呈螺旋分布，各扩散槽的槽形带弧度总体呈螺旋分布，所述内喷孔呈螺旋形分布且在中心通道侧的内喷孔出口呈螺旋上升分布。各螺旋的气流分别组成向上升的涡旋，强大的旋流升力加上射流原本的引射、卷吸，将渣粒进入中心通道，最终被排送地面上。
作为优选，一种贯通式气动潜孔锤专用反循环钻头，所述的扩散槽的槽口还设置有硬质合金切削刃。扩散槽的槽口设置的硬质合金切削刃，使钻头像机械切削用的铣刀一样，在转动时，刮削岩体，加速掘进速度，利于剥离层片状岩层。
作为优选，一种贯通式气动潜孔锤专用反循环钻头，其头部的底面轮廓为锥形内凹。内凹的底面轮廓，有利于近中心处形成负压，并对渣粒起导流作用。
作为优选，一种贯通式气动潜孔锤专用反循环钻头，其头部中间设置有两个对称分布的腰形进渣口，且其最大开口尺寸小于所述中心通道的直径。这样能防止大尺寸的渣块堵塞中心通道，保证反循环的连续进行。
作为优选，一种贯通式气动潜孔锤专用反循环钻头，所述腰形进渣口之间的还设有硬质合金齿。硬质合金齿用于击碎被扩散槽旋入钻头中心处的大尺寸的渣块，并能顺势进入进渣口。
因此，本实用新型具有结构简单，优化了流场，利用涡旋升力，提升了反循环效果。
附图说明
图1是现有技术示意图；
图2是本实用新型的结构示意图；
图3是图2的左视图；
图4是图2的B-B剖视图；
图5是图3的C-C剖视图；
图6是图2的右视图（底面）；
图7是中心通道5与内喷孔4的位置示意图。
图中：
1、底喷孔，101、底喷孔口，2、扩散槽，202、槽口，3、花键，4、内喷孔，401、孔道，402、内喷孔出口，5、中心通道，6、硬质合金切削刃，7、底面，8、腰形进渣口，9、硬质合金齿。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合图1到图7，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：一种贯通式气动潜孔锤专用反循环钻头，具体为带3个底喷孔1和扩散槽2的头部及带花键3和3个内喷孔4的尾部而且带贯通的中心通道5的柱状体，所述底喷孔1、扩散槽2、内喷孔4呈同旋向的螺旋分布，即于钻头旋进方向相同，具体为在所述各扩散槽2中各底喷孔口101总体呈螺旋分布，逐渐靠近中心，各扩散槽的槽形带弧度总体呈螺旋分布，所述内喷孔4的孔道401呈螺旋形分布且在中心通道5侧的内喷孔出口402呈螺旋上升分布。这样各内喷孔的引射流体不会互相碰撞，并组合成涡旋，提高了反循环效果。
实施例2：一种贯通式气动潜孔锤专用反循环钻头，具体为带5个底喷孔1和扩散槽2的头部及带花键3和3个内喷孔4的尾部而且带贯通的中心通道5的柱状体，所述底喷孔1、扩散槽2、所述扩散槽2的槽口201还设置有硬质合金切削刃6内喷孔4呈同旋向的螺旋分布，即于钻头旋进方向相同，具体为在所述各扩散槽2中各底喷孔口101总体呈螺旋分布，逐渐靠近中心，各扩散槽的槽形带弧度总体呈螺旋分布，所述内喷孔4的孔道401呈螺旋形分布且在中心通道5侧的内喷孔出口402呈螺旋上升分布。扩散槽的槽口设置的硬质合金切削刃，使钻头像机械切削用的铣刀一样，在转动时，刮削岩体，加速掘进速度，利于剥离层片状岩层。
实施例3：一种贯通式气动潜孔锤专用反循环钻头，具体为带5个底喷孔1和扩散槽2的头部及带花键3和6个内喷孔4的尾部而且带贯通的中心通道5的柱状体，所述底喷孔1、扩散槽2、所述扩散槽2的槽口201还设置有硬质合金切削刃6内喷孔4呈同旋向的螺旋分布，即于钻头旋进方向相同，具体为在所述各扩散槽2中各底喷孔口101总体呈螺旋分布，逐渐靠近中心，各扩散槽的槽形带弧度总体呈螺旋分布，所述内喷孔4的孔道401呈螺旋形分布且在中心通道5侧的内喷孔出口402呈螺旋上升分布，而且孔道401与中心通道5相切，使射流沿中心通道5的圆周切向冲入。头部的底面7轮廓为锥形内凹，有利于近中心处形成负压，并对渣粒起导流作用。
实施例4：一种贯通式气动潜孔锤专用反循环钻头，具体为带4个底喷孔1和扩散槽2的头部及带花键3和5个内喷孔4的尾部而且带贯通的中心通道5的柱状体，所述底喷孔1、扩散槽2、所述扩散槽2的槽口201还设置有硬质合金切削刃6内喷孔4呈同旋向的螺旋分布，即于钻头旋进方向相同，具体为在所述各扩散槽2中各底喷孔口101总体呈螺旋分布，逐渐靠近中心，各扩散槽的槽形带弧度总体呈螺旋分布，所述内喷孔4的孔道401呈螺旋形分布且在中心通道5侧的内喷孔出口402呈螺旋上升分布，而且孔道401与中心通道5相切，使射流沿中心通道5的圆周切向冲入。头部的底面7轮廓为锥形内凹，头部中间设置有两个对称分布的腰形进渣口8，且其最大开口尺寸小于所述中心通道）的直径。腰形进渣口8之间的还设有硬质合金齿9，有利于近中心处形成负压，并对渣粒起导流作用，硬质合金齿用于击碎被扩散槽旋入钻头中心处的大尺寸的渣块，并能顺势进入进渣口，防止大尺寸的渣块堵塞中心通道，保证反循环的连续进行。
总之，本实用新型具有结构简单，考虑其地层适应性，和井底流场流动形态特征,进而分析合理布置内喷孔4和底喷孔1，采用优化的底唇部的轮廓，对反循环形成效果，提高反循环稳定性以及反循环排渣所产生的影响。
Claims (5)
1.一种贯通式气动潜孔锤专用反循环钻头，具体为带底喷孔（1）和扩散槽（2）的头部及带花键（3）和内喷孔（4）的尾部而且带贯通的中心通道（5）的柱状体，其特征在于：所述底喷孔（1）、扩散槽（2）、内喷孔（4）呈同旋向的螺旋分布，具体为在所述各扩散槽（2）中各底喷孔口（101）总体呈螺旋分布，各扩散槽的槽形带弧度总体呈螺旋分布，所述内喷孔（4）的孔道（401）呈螺旋形分布且在中心通道（5）侧的内喷孔出口（402）呈螺旋上升分布。
2.根据权利要求1所述的贯通式气动潜孔锤专用反循环钻头，其特征所述的扩散槽（2）的槽口（201）还设置有硬质合金切削刃（6）。
3.根据权利要求1或2所述的贯通式气动潜孔锤专用反循环钻头，其头部的底面（7）轮廓为锥形内凹。
4.根据权利要求3所述的贯通式气动潜孔锤专用反循环钻头，其头部中间设置有两个对称分布的腰形进渣口（8），且其最大开口尺寸小于所述中心通道（5）的直径。
5.根据权利要求4所述的贯通式气动潜孔锤专用反循环钻头，所述腰形进渣口（8）之间的还设有硬质合金齿（9）。
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