CN206693926U - 一种可弯曲、倾斜的高压水刀钻头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公布了一种可弯曲、倾斜的高压水刀钻头，包括钻头主体，在钻头主体内设有底部带高压水喷头的高压水腔；上段钻头主体包括板状圆环，板状圆环的底部外圆边缘沿着竖直向下、水平朝圆环圆心、竖直向上的方向依次延伸成上钩状连接部；在板状圆环底部还竖直向下延伸有下凸起部；在下段钻头主体的顶面外圆边缘处设有向上延伸的圆环状凸台，圆环状凸台的顶部内圆边缘沿着竖直向上、水平朝圆环状凸台外侧、竖直向下的方向依次延伸成下钩状连接部；在下段钻头主体顶面上还竖直向上延伸有上凸起部；上钩状连接部与下钩状连接部咬合，上凸起部与下凸起部之间铰接。该钻头可实现钻头与钻杆之间的挠性连接，在钻孔时可进行弯曲或倾斜的位置变换。
Description
技术领域
本实用新型属于地质钻探技术领域，尤其涉及一种地质钻探用的水刀钻头。
背景技术
在现有的地质钻探中，常用的钻机基本都是水平或者垂直钻机，一般采用金刚石钻头，钻头连接钻杆，靠外置柴油机等带动钻杆旋转推进，但在部分特殊工程中需要用到倾斜、甚至是弧形钻孔，已达到既定的勘探目标，因此，若有一种能呈一定角度弯曲或者倾斜的钻杆则能解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决上述技术问题，提供一种可弯曲、倾斜的高压水刀钻头，该钻头可实现钻头与钻杆之间的挠性连接，在钻孔时可进行弯曲或倾斜的位置变换。
本实用新型的技术方案如下：
一种可弯曲、倾斜的高压水刀钻头，包括中空的圆柱状的钻头主体，在钻头主体的内壁和外壁之间设有用于灌入高压水流的高压水腔，所述高压水腔底部设有高压水喷头，顶部通过高压水接头与高压水泵相连；
所述钻头主体分为上下可拆卸的两段；
上段钻头主体包括板状圆环，所述板状圆环的底部外圆边缘沿着竖直向下、水平朝圆环圆心、竖直向上的方向依次延伸，形成一个壳体型的上钩状连接部，并在竖直向下的延伸段的外圆壁上设有联接螺纹；在所述板状圆环底部位于上钩状连接部以内的位置处还竖直向下延伸有下凸起部；
在下段钻头主体的顶面外圆边缘处设有向上延伸的圆环状凸台，所述圆环状凸台的顶部内圆边缘沿着竖直向上、水平朝圆环状凸台外侧、竖直向下的方向依次延伸，形成一个壳体型的下钩状连接部；在所述圆环状凸台内的下段钻头主体顶面上还竖直向上延伸有上凸起部；
所述上钩状连接部与下钩状连接部彼此咬合连接，所述上凸起部与下凸起部之间铰接连接。
进一步地，所述上凸起部的底端与下凸起部的顶端铰接，且在上凸起部和下凸起部上套有圆柱弹簧。
进一步地，所述圆柱弹簧的两端分别顶在所述板状圆环和下段钻头主体上并呈被压缩状态。
进一步地，所述高压水喷头包括均呈圆弧状排列的内高压水喷头和外高压水喷头，所述内高压水喷头和外高压水喷头各自所排列而成的圆弧的圆心均位于钻头主体的轴线上，内高压水喷头和外高压水喷头分别沿所述高压水腔底部的两内侧壁设置，且内高压水喷头与外高压水喷头分别位于高压水腔底端的左右两侧
本实用新型的有益效果：本实用新型在组装时可将上段钻头主体与下段钻头主体对齐后通过上下凸部铰接，然后将上钩状连接部向钻头主体外侧撩开，接着将其钩体末端挖入下钩状连接部1022之内，实现连接咬合；咬合连接后由于上下钩状连接件皆为壳体结构，具有一定挠性，因此可以承受圆周径向的扭力，并可弯曲或者倾斜，从而改变钻头的轴线位置，调整高压水喷头的水流出射角度，同时缓冲减震。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为本实用新型仰视图。
图3为外高压水喷头竖直喷水和内高压水喷头倾斜喷水时的高压水水刀幕示意图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
如图1所示(钻头底端被剖切截断)，一种可弯曲、倾斜的高压水刀钻头，包括中空的圆柱状的钻头主体1，在钻头主体1的内壁和外壁之间设有用于灌入高压水流的高压水腔3，所述高压水腔3底部设有高压水喷头4，顶部通过高压水接头6与高压水泵(图中未示出)相连，用于向高压水腔3注入高压水流。
本实用新型的所述钻头主体1分为上下可拆卸的两段。
其中，上段钻头主体101包括板状圆环1011，所述板状圆环1011的底部外圆边缘沿着竖直向下、水平朝圆环圆心、竖直向上的方向依次延伸，形成一个壳体型的上钩状连接部1012，并在竖直向下的延伸段的外圆壁上设有联接螺纹；在所述板状圆环1011底部位于上钩状连接部1012以内的位置处还竖直向下延伸有下凸起部1013。
在下段钻头主体102的顶面外圆边缘处设有向上延伸的圆环状凸台1021，所述圆环状凸台1021的顶部内圆边缘沿着竖直向上、水平朝圆环状凸台1021外侧、竖直向下的方向依次延伸，形成一个壳体型的下钩状连接部1022；在所述圆环状凸台1021内的下段钻头主体102顶面上还竖直向上延伸有上凸起部1023。
所述上钩状连接部1012与下钩状连接部1022彼此咬合连接，所述上凸起部1023与下凸起部1013之间铰接连接。
需说明的是，上述上钩状连接部1012和下钩状连接部1022延伸形成的壳体厚度根据钻头所需要承受的载荷以及倾斜弯曲度而定，宜选择弹性材料制作，且必要时可以不采用用与上段钻头主体101或者下段钻头主体102一体成型式设计，而单独采用弹簧钢制成，以便上钩状连接部1012和下钩状连接部1022可以更好地挤压咬合在一起，咬合后的松紧度和咬合间隙也需要根据钻头的工况而定。为了提高柔韧性，上述设有联接螺纹的竖直延伸段和竖直向上延伸形成的延伸段的壳体厚度可以是其他各段厚度的四分之一。上述上凸起部1023与下凸起部1013的具体结构形式可以是两根板状的钢条形式；也可以是分别位于下段钻头主体102和上段钻头主体101上的两个圆环，其铰接点可以在两个圆环相接的端面的左右两侧各设置一个，或者在灵活度(倾斜、弯曲)度要求不高的情况下沿端面设置多个，依靠铰链的间隙(铰接轴与铰接孔之间的配合间隙)让上下段钻头主体可以有倾斜的余地。在实际制作时可在相接的其中一个端面上开设小缺口，缺口内设置铰接轴，另一个端面上设置一个吊环状的连接轴，该连接轴的圆环套在铰接轴上，从而实现上下段钻头主体的转动。除此之外，还可以在铰接上凸起部1023与下凸起部1013时直接将上钩状连接部1012向上掀开，以便安装铰接轴时不被上钩状连接部1012遮挡、干涉。本实用新型可使钻头具有1度到5度的倾斜角偏离度。
进一步地，所述上凸起部1023的底端与下凸起部1013的顶端铰接，且在上凸起部1023和下凸起部1013上套有圆柱弹簧7，该圆柱弹簧7套在铰接处，可以对上凸起部1023和下凸起部1013起到一定的支撑作用，提升连接的稳定性，防止弯曲倾斜过度。
进一步地，所述圆柱弹簧7的两端分别顶在所述板状圆环1011和下段钻头主体102上并呈被压缩状态，以便加强上钩状连接部1012和下钩状连接部1022的咬合连接，提升稳定性。
进一步地，如图2所示，所述高压水喷头4可以直接是一个用于喷射水流的小孔，也可以是市面上常见的喷头类构件。高压水喷头4包括均呈圆弧状排列的内高压水喷头和外高压水喷头，内高压水喷头位于外高压水喷头的圆弧内侧，所述内高压水喷头和外高压水喷头所排列而成的圆弧的圆心均位于钻头主体1的轴线上，内高压水喷头和外高压水喷头分别沿所述高压水腔3底部的两内侧壁(外内侧壁301、内内侧壁302)设置，且内高压水喷头与外高压水喷头分别位于高压水腔3底端的左右两侧。
所述内高压水喷头和外高压水喷头所排列而成的圆弧均为半圆弧，两个半圆弧的四个端点皆位于钻头主体的直径上，且在所述半圆弧的两端以及中间各设有一个相应的高压水喷头。并且，如图3所示，所述外高压水喷头水流喷射方向竖直向下，内高压水喷头呈一定夹角向外高压水喷头方向喷射高压水流，内高压水喷头和外高压水喷头之间形成一个纵切面为三角形ABC的切割槽，旋转即得圆锥形，同时钻头缓慢旋转向下推进，保证切割岩石后的孔的圆柱度。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
Claims (4)
1.一种可弯曲、倾斜的高压水刀钻头，其特征在于：包括中空的圆柱状的钻头主体，在钻头主体的内壁和外壁之间设有用于灌入高压水流的高压水腔，所述高压水腔底部设有高压水喷头，顶部通过高压水接头与高压水泵相连；
所述钻头主体分为上下可拆卸的两段；
上段钻头主体包括板状圆环，所述板状圆环的底部外圆边缘沿着竖直向下、水平朝圆环圆心、竖直向上的方向依次延伸，形成一个壳体型的上钩状连接部，并在竖直向下的延伸段的外圆壁上设有联接螺纹；在所述板状圆环底部位于上钩状连接部以内的位置处还竖直向下延伸有下凸起部；
在下段钻头主体的顶面外圆边缘处设有向上延伸的圆环状凸台，所述圆环状凸台的顶部内圆边缘沿着竖直向上、水平朝圆环状凸台外侧、竖直向下的方向依次延伸，形成一个壳体型的下钩状连接部；在所述圆环状凸台内的下段钻头主体顶面上还竖直向上延伸有上凸起部；
所述上钩状连接部与下钩状连接部彼此咬合连接，所述上凸起部与下凸起部之间铰接连接。
2.根据权利要求1所述可弯曲、倾斜的高压水刀钻头，其特征在于：所述上凸起部的底端与下凸起部的顶端铰接，且在上凸起部和下凸起部上套有圆柱弹簧。
3.根据权利要求2所述可弯曲、倾斜的高压水刀钻头，其特征在于：所述圆柱弹簧的两端分别顶在所述板状圆环和下段钻头主体上并呈被压缩状态。
4.根据权利要求1所述可弯曲、倾斜的高压水刀钻头，其特征在于：所述高压水喷头包括均呈圆弧状排列的内高压水喷头和外高压水喷头，所述内高压水喷头和外高压水喷头各自所排列而成的圆弧的圆心均位于钻头主体的轴线上，内高压水喷头和外高压水喷头分别沿所述高压水腔底部的两内侧壁设置，且内高压水喷头与外高压水喷头分别位于高压水腔底端的左右两侧。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114151079A (zh) * | 2021-12-09 | 2022-03-08 | 河南理工大学 | 利用超前预混合磨料水射流切顶导向压裂顶板装置和方法 |
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2017
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