CN204827248U - 一种钻进冲孔两用分体式双喷嘴钻头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种钻进冲孔两用分体式双喷嘴钻头，包括水流转换阀和切削部，水流转换阀头端与切削部尾端通过锥螺纹连接，水流转换阀包括射流喷嘴、导向体、活塞、弹簧和密封圈，水流转换阀的阀体内由尾端至头端方向设有半径依次减小的第一轴向孔、第二轴向孔、第三轴向孔，导向体设置在第一轴向孔，活塞设置在第二轴向孔，密封圈设置在第二轴向孔的环形槽内，弹簧设置在第三轴向孔，活塞连接弹簧，活塞具有可与所述密封圈密封配合的锥面体，在第二轴向孔内设有斜向切削部的径向孔，射流喷嘴设置在该径向孔内。本实用新型结构简单，经济性高，钻孔作业与冲孔作业连续进行，钻头采用分体式设计，方便更换切削部，降低生产成本。

Description

一种钻进冲孔两用分体式双喷嘴钻头

技术领域

本实用新型涉及一种矿井瓦斯防治领域用于水力冲孔技术中的钻头，尤其是关于水力冲孔技术中一种钻进冲孔两用分体式高效双喷嘴钻头。

背景技术

由于煤层中往往含有高浓度瓦斯气体，为保证生产安全，在开采煤层之前需要将其中的瓦斯抽出，一般是采用钻机向煤层施工瓦斯抽采钻孔，抽采其中的瓦斯然后才可开采煤层。但煤层透气性差，仅靠瓦斯自动释放，其效率低下，释放效果难以满足生产需要。为了提高瓦斯抽采效率，现阶段常用的方法为高压水力冲孔，将钻孔后的煤层冲出大的穴洞。为了提高作业效率，要求钻孔所用的钻头可直接用于冲孔使用，冲孔时钻头内部流通的是高压水，为了使冲孔效果达到预期目标，要求钻头有径向射流喷嘴；钻孔时水从钻头的轴向孔流出冷却钻头和排渣，冲孔时水从径向射流喷嘴流出。现阶段的钻进冲孔两用钻头结构复杂，造价高，一个钻头在施工一到两个孔后钻头就会磨损，重复使用率低，经济性差，急需加以进一步改进。

发明内容

本实用新型的主要目的在于，解决现在水力冲孔技术中钻头结构复杂，造价高，重复使用率低，经济性差等问题，而设计一种新的钻进冲孔两用分体式高效双喷嘴钻头，可以快速有效的进行钻孔作业和冲孔造穴作业。

本实用新型的技术方案是：一种钻进冲孔两用分体式双喷嘴钻头，包括水流转换阀和切削部，水流转换阀的头端与切削部的尾端通过锥螺纹连接，水流转换阀的尾端通过锥螺纹与钻机连接，所述水流转换阀包括射流喷嘴、导向体、活塞、弹簧和密封圈，水流转换阀的阀体内由尾端至头端方向设有半径依次减小的第一轴向孔、第二轴向孔、第三轴向孔，所述导向体设置在第一轴向孔内，导向体设有多个用于水流通过的轴向通孔，所述活塞设置在第二轴向孔内，该第二轴向孔在靠近第三轴向孔的一端开设有环形槽，所述密封圈置于该环形槽内，弹簧设置在第三轴向孔内，所述活塞的一端贯穿导向体且活塞可沿轴向移动，活塞的另一端与弹簧连接，活塞具有可与所述密封圈密封配合的锥面体，在第二轴向孔内靠近第一轴向孔的位置设有斜向切削部的径向孔，所述射流喷嘴设置在该径向孔内，钻孔施工时，通过改变水流量来控制活塞运动，从而改变活塞与阀体间的开口大小，达到改变水流通道的目地。

所述切削部的头端为三翼状，该三翼状头端的端面设置有用于切削岩石或煤体的圆形金刚石复合片，该三翼状头端的侧面设置有用于保护切削部的长条形金刚石复合片。

所述水流转换阀的一端通过内锥螺纹与所述钻机的钻杆连接，另一端设置有外锥螺纹，所述切削部的连接端设有与水流转换阀相配合连接的内锥螺纹。

所述水流转换阀沿轴向对称设有两个径向孔，径向孔与水流转换阀轴线成一定夹角，夹角大小范围为45度-90度，所述射流喷嘴为两个，分别设置在两个对称的径向孔内。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型结构简单，钻头耐磨，经济性高，通过使用钻进冲孔两用分体式双喷嘴钻头可以使钻孔作业与冲孔作业连续进行，低水压条件下，水流从轴向孔流出用于钻进，钻孔完毕后，只需向钻杆内通入高压水，就可进行冲孔作业，高水压条件下，活塞将轴向孔堵住，径向孔打开，高速水流从径向孔流出完成水利冲孔，提高施工作业效率；

2、本实用新型能够重复利用，钻进冲孔两用高效双喷嘴钻头采用分体式设计，当切削部磨损后，只需更换切削部，水流转换阀可重复利用，这样可大大降低煤矿钻孔冲孔的生产成本。

附图说明

图1是本实用新型一种钻进冲孔两用分体式双喷嘴钻头的结构示意图。

图2为图1的右视图。

1：水流转换阀101：阀体

102：射流喷嘴103：导向体

104：活塞105：弹簧

106：密封圈107：径向孔

108：第一轴向孔109：第二轴向孔

110：第三轴向孔2：切削部

201：圆形金刚石复合片202：长条形金刚石复合片。

具体实施方式

本实用新型提出一种钻进冲孔两用分体式双喷嘴钻头，在钻机中使用，尤其是在矿井瓦斯防治领域，用于水力冲孔技术的钻机中将该钻头与其钻杆连接使用。如图1所示，为本实用新型的结构示意图，本实用新型的钻进冲孔两用分体式双喷嘴钻头包括水流转换阀1和切削部2。水流转换阀1和切削部2采用分体式设计，通过锥螺纹连接，便于拆卸更换。在水流转换阀1的尾端设有内锥螺纹，与所述钻机的钻杆连接，水流转换阀1的头端设有外锥螺纹，切削部2的尾端设置有内锥螺纹，用于和水流转换阀1的头端连接，切削部2的头端为三翼状，如图2所示，图2为图1的右视图。

具体的，水流转换阀1包括阀体101，射流喷嘴102、导向体103、活塞104，弹簧105和密封圈106。水流转换阀1的阀体内由尾端至头端方向设有第一轴向孔108、第二轴向孔109、第三轴向孔110，所述第一轴向孔108、第二轴向孔109、第三轴向孔110的半径依次减小。

所述导向体103设置在第一轴向孔108内，导向体103设置有多个用于水流通过的轴向通孔，水流经过后流向第二轴向孔方向。

活塞104设置在第二轴向孔109内，第二轴向孔109在靠近第三轴向孔110的一端开设有环形槽，所述密封圈106置于该环形槽内，如图1所示，所述活塞104具有一锥面体，用于与密封圈106配合进行密封，活塞104的一端贯穿导向体且活塞可沿轴向移动，活塞104的另一端连接弹簧105的一端。

弹簧105设置在第三轴向孔110内，弹簧105的另一端固定在水流转换阀1的阀体。

在第二轴向孔109内靠近第一轴向孔108的位置设有径向孔107，该径向孔107斜向切削部2，其一端与第二轴向孔109贯通，另一端朝切削部2方向倾斜伸出阀体外，所述射流喷嘴102设置在该径向孔107内。如图1所示，水流转换阀1沿轴向对称设有两个径向孔107，射流喷嘴102有两个，分别设置在两个对称的径向孔107内。

切削部2的头端为三翼状，如图2所示。该三翼状头端的端面设置有圆形金刚石复合片201，用于切削岩石或煤体，三翼状头端的侧面设置有长条形金刚石复合片202，用于保护切削部2本体，防止切削部2过度磨损而失效。

本实用新型结构简单，钻头耐磨，经济性高，通过使用钻进冲孔两用分体式双喷嘴钻头可以使钻孔作业与冲孔作业连续进行，低水压条件正常钻孔时，水流从第一轴向孔108流出，在弹簧105的作用下，活塞104朝水流转换阀1的尾端伸出，活塞104的锥面与密封圈106之间有缝隙，从导向体103流向第二轴向孔109方向的水流，可通过缝隙经第二轴向孔109、第三轴向孔110流到切削部2，用于冷却切削部2。

当需要冲孔时，增大水流量，高水压条件下，在节流口的作用下，活塞104进水侧水压大于出水侧水压，水压作用在活塞104的端面上，活塞104沿轴向朝水流转换阀1的头端移动，压缩弹簧105，活塞104的锥面与密封圈106之间的间隙被封闭，径向孔107打开，高压水从径向孔107的射流喷嘴102射出，完成水利冲孔。

Claims (4)

1.一种钻进冲孔两用分体式双喷嘴钻头，其特征在于，包括水流转换阀（1）和切削部（2），水流转换阀（1）的头端与切削部（2）的尾端通过锥螺纹连接，水流转换阀（1）的尾端通过锥螺纹与钻机连接，所述水流转换阀（1）包括射流喷嘴（102）、导向体（103）、活塞（104）、弹簧（105）和密封圈（106），水流转换阀（1）的阀体内由尾端至头端方向设有半径依次减小的第一轴向孔（108）、第二轴向孔（109）、第三轴向孔（110），所述导向体（103）设置在第一轴向孔（108）内，导向体（103）设有多个用于水流通过的轴向通孔，所述活塞（104）设置在第二轴向孔（109）内，该第二轴向孔（109）在靠近第三轴向孔（110）的一端开设有环形槽，所述密封圈（106）置于该环形槽内，弹簧（105）设置在第三轴向孔（110）内，所述活塞（104）的一端贯穿导向体且活塞（104）可沿轴向移动，活塞（104）的另一端与弹簧（105）连接，活塞（104）具有可与所述密封圈（106）密封配合的锥面体，在第二轴向孔（109）内靠近第一轴向孔（108）的位置设有斜向切削部（2）的径向孔（107），所述射流喷嘴（102）设置在该径向孔（107）内。

2.根据权利要求1所述的一种钻进冲孔两用分体式双喷嘴钻头，其特征在于，其中所述切削部（2）的头端为三翼状，该三翼状头端的端面设置有用于切削岩石或煤体的圆形金刚石复合片（201），该三翼状头端的侧面设置有用于保护切削部（2）的长条形金刚石复合片（202）。

3.根据权利要求1所述的一种钻进冲孔两用分体式双喷嘴钻头，其特征在于，其中所述水流转换阀（1）的一端通过内锥螺纹与所述钻机的钻杆连接，另一端设置有外锥螺纹，所述切削部（2）的连接端设有与水流转换阀（1）相配合连接的内锥螺纹。

4.根据权利要求1所述的一种钻进冲孔两用分体式双喷嘴钻头，其特征在于，其中所述水流转换阀（1）沿轴向对称设有两个径向孔（107），所述射流喷嘴（102）为两个，分别设置在两个对称的径向孔（107）内。