CN210217628U - 一种扩孔钻头装置 - Google Patents
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Abstract
一种扩孔钻头装置，包括钻头体，钻头体上开设有低压水通道和高压水通道，所述的钻头体上安装有至少一对用于扩孔的刀臂机构，刀臂机构包括第一刀臂和第二刀臂，第一刀臂的一端转动连接在钻头体靠近钻杆连接头的一端上，第一刀臂的另一端转动连接在第二刀臂上第二刀臂的另一端上转动连接有滑动座，滑动座滑动安装在钻头体上，钻头体上安装有高低压切换装置和驱动滑动座滑动的驱动装置，高低压切换装置控制驱动装置在达到设定压力时，驱动装置推动滑动座滑动以驱动刀臂机构展开。本实用新型通过两个刀臂转动配合，并通过推动刀臂改变两个刀臂之间夹角的方式实现了刀臂的展开，刀臂加工工艺简单，成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种扩孔装置，尤其是涉及一种扩孔钻头装置。
背景技术
为提高瓦斯抽采率，常常采用增大钻孔直径的方法。但是传统增大钻孔直径的方法存在着一系列的不利因素，例如钻孔突出危险性增加，垮孔现象严重， 排渣困难，成孔长度短等因素，同时钻孔直径的扩大对钻机提出了更高的要求，现有钻机已经无法满足其呈几何倍数增长的负荷的要求。普通高压水射流切割煤壁扩孔的技术在特殊状况依然存在优化的空间，特别的在煤层硬度较大的时候，水力冲孔造穴设备就显得有些乏力。亦或者是向下钻孔冲孔造穴时，由于水往上排出，聚集的煤水阻挡水割的线路，使水力冲孔造穴起不到应有的作用，在这种背景下，就迫切需要一种机械式扩孔装备，来解决遇到的问题。
现有的扩孔钻头是通过高压水喷射的反作用力来实现刀臂的打开从而实现扩孔，但是这种结构的刀臂在安装和生产过程中工艺比较复杂，加工成本高。
实用新型内容
本实用新型的目的是为解决现有技术中扩孔钻头的刀臂加工复杂，成本高的问题，提供一种扩孔钻头装置。
本实用新型为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：
一种扩孔钻头装置，包括钻头体，钻头体上开设有低压水通道和高压水通道，钻头体的其中一端安装有钻杆连接头，钻杆连接头的中心处开设有冷却水通道，所述的钻头体上安装有至少一对用于扩孔的刀臂机构，刀臂机构包括第一刀臂和第二刀臂，第一刀臂的一端转动连接在钻头体靠近钻杆连接头的一端上，第一刀臂的另一端转动连接在第二刀臂上且第一刀臂和第二刀臂呈夹角，第一刀臂和第二刀臂的夹角指向远离钻头体的方向，第二刀臂的另一端上转动连接有滑动座，滑动座滑动安装在钻头体上，钻头体靠近钻杆连接头的一端上安装有高低压切换装置，钻头体远离钻杆连接头的一端上安装有驱动滑动座滑动的驱动装置，高低压切换装置控制驱动装置在达到设定压力时，驱动装置推动滑动座滑动以驱动刀臂机构展开。
所述高低压切换装置包括开设在钻头体靠近钻杆连接头的一端端部上的进水盲孔，进水盲孔内滑动安装有阀芯，进水盲孔内安装有第一弹簧，第一弹簧的一端顶压在阀芯上，第一弹簧的另一端顶压在进水盲孔底部，阀芯和进水盲孔内壁密封配合，阀芯靠近钻杆连接头的一端端部挖设有阀芯盲孔，阀芯盲孔与冷却水通道连通，阀芯侧壁上开设有阀芯出水孔，进水盲孔的侧壁上自靠近钻杆连接头至远离钻杆连接头方向依次开设有间隔设置的低压出水口和高压出水口，低压出水口与低压水通道进水端连通，高压出水口与高压水通道进水端连通，通过第一弹簧的弹性作用力顶压阀芯使得阀芯出水孔与低压出水口导通且阀芯外壁密封高压出水口，当阀芯盲孔内进入的水压力达到设定值克服弹簧弹性作用力时，阀芯滑动促使阀芯出水孔与高压出水口导通且阀芯外壁密封低压出水口，
所述的驱动装置包括开设在钻头体远离钻杆连接头的一端的冷却水孔，冷却水孔通过堵头隔离为自远离钻杆连接头至靠近钻杆连接头方向依次设置的低压冷却水孔和高压冷却水孔，低压冷却水孔与低压冷却水通道的出水端连通，高压冷却水孔与高压冷却水通道的出水端连通，低压冷却水孔与钻杆体外部连通且低压冷却水孔内设置有阻止冷却水回流的单向阀，高压冷却水孔内滑动安装有活塞，活塞的其中一端贯穿高压冷却水孔靠近钻杆连接头的一端并延伸至高压冷却水孔外部与滑动座连接，通过活塞带动滑动座往复滑动推动第一刀臂和第二刀臂之间夹角变化以实现刀臂的展开和闭合。
所述的单向阀包括单向阀芯、单向阀座和第二弹簧，单向阀座安装在低压冷却水孔中且单向阀座中心处开设有通孔，单向阀芯顶压在单向阀座远离钻杆连接头的一端上，第二弹簧的一端固定在钻头体上另一端固定在单向阀芯上，通过第二弹簧的弹性作用力将单向阀芯顶压在单向阀座上并密封通孔，当单向阀座中通入冷却水时克服第二弹簧的弹性力打开通孔实现冷却水流出。
所述的进水盲孔远离钻杆连接头的一端内安装有用于限制阀芯滑动行程的限位销，限位销穿设在第一弹簧内且中心线与第一弹簧的中心线重合。
所述的钻头体靠近钻杆连接头的外壁上开设有若干与低压水通道的喷头孔，喷头孔内安装有喷头。
所述的第一刀臂通过第一连接销转动安装在钻头体上，第一刀臂通过第二连接销转动连接在第二刀臂上，第二刀臂通过固定销转动安装在滑动座上。
本实用新型的有益效果是：本实用新型改变了刀臂上开孔，通过高压水喷射的反作用力来展开刀臂的形式，通过两个刀臂转动配合，并通过推动刀臂改变两个刀臂之间夹角的方式实现了刀臂的展开，刀臂加工工艺简单，成本低。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图示标记：1、滑动座；2、固定销；3、阀芯；301、阀芯出水孔；4、活塞；5、堵头；6、单向阀座；7、单向阀芯；8、第二弹簧；9、导向套；10、钻杆连接头；11、第一刀臂；12、第二刀臂；13、钻头体；14、第二连接销；15、第一连接销；16、限位销；17、第一弹簧；18、喷头孔。
具体实施方式
图1所示，具体实施方式如下：
一种扩孔钻头装置，包括钻头体13，钻头体13上开设有低压水通道1301和高压水通道1303，钻头体13的其中一端安装有钻杆连接头10，钻杆连接头10的中心处开设有冷却水通道，所述的钻头体13上安装有至少一对用于扩孔的刀臂机构，刀臂机构包括第一刀臂11和第二刀臂12，第一刀臂11的一端通过第一连接销15转动连接在钻头体13靠近钻杆连接头的一端上，第一刀臂11的另一端通过第二连接销14转动连接在第二刀臂12上且第一刀臂11和第二刀臂12呈夹角，第一刀臂和第二刀臂的夹角指向远离钻头体的方向以便于打开后两个刀臂均延伸至钻头体外部便于进行扩孔，第二刀臂12的另一端上通过固定销2转动连接有滑动座1，滑动座1滑动安装在钻头体13上，钻头体13靠近钻杆连接头10的一端上安装有高低压切换装置，钻头体13远离钻杆连接头10的一端上安装有驱动滑动座1滑动的驱动装置，高低压切换装置控制驱动装置在达到设定压力时，驱动装置推动滑动座滑动以驱动刀臂机构展开。
所述高低压切换装置包括开设在钻头体靠近钻杆连接头的一端端部上的进水盲孔，进水盲孔内滑动安装有阀芯3，进水盲孔内安装有第一弹簧17，第一弹簧17的一端顶压在阀芯3上，第一弹簧17的另一端顶压在进水盲孔底部，进水盲孔远离钻杆连接头的一端内安装有用于限制阀芯滑动行程的限位销16，限位销16穿设在第一弹簧内且中心线与第一弹簧17的中心线重合，阀芯3和进水盲孔内壁密封配合，阀芯3靠近钻杆连接头10的一端端部挖设有阀芯盲孔，阀芯盲孔与冷却水通道连通，阀芯3侧壁上开设有阀芯出水孔301，阀芯出水孔301设置有多个且均匀分布在阀芯的外圆周上，进水盲孔的侧壁上自靠近钻杆连接头至远离钻杆连接头方向依次开设有间隔设置的低压出水口1304和高压出水口1305，低压出水口1304与低压水通道1301进水端连通，高压出水口1305与高压水通道1303进水端连通，通过第一弹簧17的弹性作用力顶压阀芯3使得阀芯出水孔301与低压出水口1304导通且阀芯3外壁密封高压出水口1305，当阀芯盲孔内进入的水压力达到设定值克服第一弹簧弹性作用力时，阀芯3滑动促使阀芯出水孔301与高压出水口1305导通且阀芯3外壁密封低压出水口1304，
所述的驱动装置包括开设在钻头体远离钻杆连接头的一端的冷却水孔，冷却水孔通过堵头5隔离为自远离钻杆连接头至靠近钻杆连接头方向依次设置的低压冷却水孔和高压冷却水孔1302，低压冷却水孔与低压冷却水通道1301的出水端连通，高压冷却水孔1302与高压冷却水通道的出水端连通，低压冷却水孔与钻杆体外部连通且低压冷却水孔内设置有阻止冷却水回流的单向阀，高压冷却水孔内滑动安装有活塞4，活塞4的外部套设有导向套9，导向套9嵌设固定在高压冷却水孔1302内，活塞4的其中一端贯穿高压冷却水孔靠近钻杆连接头的一端并延伸至高压冷却水孔外部与滑动座1连接，通过活塞4带动滑动座1往复滑动推动第一刀臂11和第二刀臂12之间夹角变化以实现刀臂的展开和闭合。
所述的单向阀包括单向阀芯7、单向阀座6和第二弹簧8（第二弹簧8在图中并为详细画出，图中标号标注的仅仅是弹簧的安装位置），单向阀属于本领域技术人员常规使用的零部件，因此详细的结构不再展示，单向阀座6安装在低压冷却水孔中且单向阀座中心处开设有通孔，单向阀芯顶压在单向阀座远离钻杆连接头的一端上，第二弹簧的一端固定在钻头体上另一端固定在单向阀芯上，通过第二弹簧的弹性作用力将单向阀芯顶压在单向阀座上并密封通孔，当单向阀座中通入冷却水时克服第二弹簧的弹性力打开通孔实现冷却水流出，但是外界的水反向流动时会顶紧单向阀芯密封单向阀座阻止水反向流动。
所述的钻头体13靠近钻杆连接头的外壁上开设有若干与低压水通道的喷头孔18，喷头孔内安装有喷头，以便于通过冷却水冷却钻头体外壁。
本实用新型所列举的技术方案和实施方式并非是限制，与本实用新型所列举的技术方案和实施方式等同或者效果相同方案都在本实用新型所保护的范围内。
Claims (6)
1.一种扩孔钻头装置，包括钻头体，钻头体上开设有低压水通道和高压水通道，钻头体的其中一端安装有钻杆连接头，钻杆连接头的中心处开设有冷却水通道，其特征在于：所述的钻头体上安装有至少一对用于扩孔的刀臂机构，刀臂机构包括第一刀臂和第二刀臂，第一刀臂的一端转动连接在钻头体靠近钻杆连接头的一端上，第一刀臂的另一端转动连接在第二刀臂上且第一刀臂和第二刀臂呈夹角，第一刀臂和第二刀臂的夹角指向远离钻头体的方向，第二刀臂的另一端上转动连接有滑动座，滑动座滑动安装在钻头体上，钻头体靠近钻杆连接头的一端上安装有高低压切换装置，钻头体远离钻杆连接头的一端上安装有驱动滑动座滑动的驱动装置，高低压切换装置控制驱动装置在达到设定压力时，驱动装置推动滑动座滑动以驱动刀臂机构展开。
2.根据权利要求1所述的一种扩孔钻头装置，其特征在于：所述高低压切换装置包括开设在钻头体靠近钻杆连接头的一端端部上的进水盲孔，进水盲孔内滑动安装有阀芯，进水盲孔内安装有第一弹簧，第一弹簧的一端顶压在阀芯上，第一弹簧的另一端顶压在进水盲孔底部，阀芯和进水盲孔内壁密封配合，阀芯靠近钻杆连接头的一端端部挖设有阀芯盲孔，阀芯盲孔与冷却水通道连通，阀芯侧壁上开设有阀芯出水孔，进水盲孔的侧壁上自靠近钻杆连接头至远离钻杆连接头方向依次开设有间隔设置的低压出水口和高压出水口，低压出水口与低压水通道进水端连通，高压出水口与高压水通道进水端连通，通过第一弹簧的弹性作用力顶压阀芯使得阀芯出水孔与低压出水口导通且阀芯外壁密封高压出水口，当阀芯盲孔内进入的水压力达到设定值克服第一弹簧弹性作用力时，阀芯滑动促使阀芯出水孔与高压出水口导通且阀芯外壁密封低压出水口，
所述的驱动装置包括开设在钻头体远离钻杆连接头的一端的冷却水孔，冷却水孔通过堵头隔离为自远离钻杆连接头至靠近钻杆连接头方向依次设置的低压冷却水孔和高压冷却水孔，低压冷却水孔与低压冷却水通道的出水端连通，高压冷却水孔与高压冷却水通道的出水端连通，低压冷却水孔与钻杆体外部连通且低压冷却水孔内设置有阻止冷却水回流的单向阀，高压冷却水孔内滑动安装有活塞，活塞的其中一端贯穿高压冷却水孔靠近钻杆连接头的一端并延伸至高压冷却水孔外部与滑动座连接，通过活塞带动滑动座往复滑动推动第一刀臂和第二刀臂之间夹角变化以实现刀臂的展开和闭合。
3.根据权利要求2所述的一种扩孔钻头装置，其特征在于：所述的单向阀包括单向阀芯、单向阀座和第二弹簧，单向阀座安装在低压冷却水孔中且单向阀座中心处开设有通孔，单向阀芯顶压在单向阀座远离钻杆连接头的一端上，第二弹簧的一端固定在钻头体上另一端固定在单向阀芯上，通过第二弹簧的弹性作用力将单向阀芯顶压在单向阀座上并密封通孔，当单向阀座中通入冷却水时克服第二弹簧的弹性力打开通孔实现冷却水流出。
4.根据权利要求2所述的一种扩孔钻头装置，其特征在于：所述的进水盲孔远离钻杆连接头的一端内安装有用于限制阀芯滑动行程的限位销，限位销穿设在第一弹簧内且中心线与第一弹簧的中心线重合。
5.根据权利要求1所述的一种扩孔钻头装置，其特征在于：所述的钻头体靠近钻杆连接头的外壁上开设有若干与低压水通道的喷头孔，喷头孔内安装有喷头。
6.根据权利要求1所述的一种扩孔钻头装置，其特征在于：所述的第一刀臂通过第一连接销转动安装在钻头体上，第一刀臂通过第二连接销转动连接在第二刀臂上，第二刀臂通过固定销转动安装在滑动座上。
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| CN (1) | CN210217628U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111622675A (zh) * | 2020-07-05 | 2020-09-04 | 中国矿业大学(北京) | 一种煤矿井下螺旋式水力机械扩孔装置 |
| CN112196467A (zh) * | 2020-08-25 | 2021-01-08 | 徐州市苏文机械设备制造有限公司 | 一种机械扩孔装置 |
| CN112832729A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-25 | 煤科集团沈阳研究院有限公司 | 一种水力机械造穴装置、使用方法、及造穴工艺 |
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