CN212376590U - 一种直径可调的钻头 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于煤矿开发领域，具体涉及一种直径可调的钻头。一种直径可调的钻头，包括中空的钻头壳体，所述壳体顶部活动连接至少4个对称设置的刀片主体，所述刀片主体外侧固接刀片，所述壳体内部设置直径调节结构，所述刀片主体可在直径调节结构作用下、相对于壳体进行朝向和背离壳体中心轴的直线往复运动。本实用新型通过分散的刀片主体和配套的推进柱结构的设置，可实现钻头直径的可控调节。

Description

一种直径可调的钻头

技术领域

本实用新型属于煤矿开发领域，具体涉及一种直径可调的钻头。

背景技术

在煤矿开采中，往往需要不同直径的钻孔。例如在冲击地压防治时，卸压孔孔径越大，卸压效果越充分。但孔径过大，也会造成煤体过度破碎，导致巷道支护体系的失效。而小直径钻孔则维护了巷道边壁的完整性，进而形成巷道围岩强弱强结构，实现高应力集中区域的安全有效卸压解危。因此需要在钻孔时。需要根据煤壁内的应力集中情况，分段施工不同直径的钻孔来进行有效的卸压。

现有的钻孔设备一般只能实现一次扩孔直径的需要，钻孔直径第三次改变时，往往需要更换钻头，降低了工作效率，增加了劳动成本。因此，提供一种直径可调的钻头具有重要的现实意义。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种直径可调的钻头。

为实现上述发明目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种直径可调的钻头，包括中空的钻头壳体，所述壳体顶部活动连接至少4个对称设置的刀片主体，所述刀片主体外侧固接刀片，所述壳体内部设置直径调节结构，所述刀片主体可在直径调节结构作用下、相对于壳体进行朝向和背离壳体中心轴的直线往复运动。

优选的，所述直径调节结构包括活动套接于壳体的推进柱，所述推进柱靠近刀片主体一侧上小下大，朝向背离刀片主体一侧，推进柱的直径逐渐变大、平滑过渡，直径变大至最大直径处与壳体内部间隙配合；钻头直径最小状态时，推进柱与各刀片主体顶端刚好接触或相分离。

优选的，所述推进柱上设有推进腔，所述推进腔内安装推动推进柱在壳体内往复运动的推进结构，所述推进结构包括突出壳体外表面的推进钮，所述壳体表面对应设置供推进钮进行往复运动的第一推进槽，所述推进钮朝向推进柱一端固接刚性联动杆，所述联动杆呈“匚”字形，“匚”开口朝向壳体方向，所述联动杆另一端固接限位块；所述联动杆通过弹性结构固接于推进柱内部，当弹性结构处于自然状态时，所述限位块突出推进腔、位于壳体内侧壁的限位槽内，所述限位槽至少设置2个；当弹性结构处于压缩状态时，所述限位块全部位于推进腔内部。

优选的，所述第一推进槽下方、壳体内部，设置容纳联动杆的第二推进槽，所述第二推进槽与第一推进槽连通，所述第二推进槽的宽度大于联动杆直径、小于推进钮宽度。

优选的，所述各刀片主体通过至少一个卡簧套在一起，各卡簧中轴与壳体中轴重合。

优选的，所述壳体顶部固接带凹槽的安装座，所述安装座数量与刀片主体相等，所述刀片主体底部插接于安装座的凹槽内，凹槽呈开口向上的“匚”字形；刀片主体底部中间通过固定销与安装座的凹槽固定，所述刀片主体可以固定销为中心，在安装座的凹槽内进行直线往复运动。

优选的，所述安装座高度为刀片主体的1/2～4/5。

本实用新型具有以下有益效果：本实用新型通过分散的刀片主体和配套的推进柱结构的设置，实现各刀片主体的相对位置的靠拢和分散，从而实现钻头直径的可控调节。

附图说明

图1为钻头在一种工作状态下的结构示意图；

图2为图1的A-A视图；

图3为图1推进钮部分的左视图；

图4为钻头在另一种工作状态下的结构示意图。

具体实施方式

如图1-4所示，一种直径可调的钻头，包括中空的钻头壳体10。所述钻头壳体10下部设置螺纹或其它结构与钻杆固接，属于成熟的现有技术，图中未示出。所述壳体10顶部活动连接至少2个对称设置的刀片主体40。图示中以设置4个刀片主体40为例。所述刀片主体40外侧固接刀片41。所述壳体10内部设置直径调节结构，所述刀片主体40可在直径调节结构作用下、相对于壳体10进行朝向和背离壳体10中心轴的直线往复运动。

所述直径调节结构包括活动套接于壳体10的推进柱20。所述推进柱20靠近刀片主体40一侧为上小下大的推进段21；朝向背离刀片主体40一侧，推进柱20的直径逐渐变大、平滑过渡，直径变大至最大直径处与壳体10内部间隙配合。即，推进柱20可在壳体10内上下运动，向上运动时，推进柱20顶部的推进段21逐渐进入各刀片主体40之间，且进入部分的直径逐渐变大，将各刀片主体40不断顶开，从而实现钻头直径的调节。钻头直径处于最小状态时，推进段21与各刀片主体40顶端刚好接触或相分离。即，在推进柱20的初始状态时，推进柱20并不会对各刀片主体40施加背离推进柱20方向的挤压力，各刀片主体40自然靠拢，如图1、2所示。

在使用时，可以直接在壳体10底部开口，从底部向上将推进柱20推至所需高度后，塞入固定物堵在推进柱20，避免推进柱20下滑。再将壳体10固定在钻杆上，即可使用。但这种调节直径的方式不够方便，因为更优选的方案为，所述推进柱20上设有推进腔35，所述推进腔35内安装推动推进柱20在壳体10内往复运动的推进结构。所述推进结构包括突出壳体10外表面的推进钮31，所述壳体10表面对应设置供推进钮31进行往复运动的第一推进槽11。所述推进钮31朝向推进柱20一端固接刚性联动杆33，所述联动杆33呈“匚”字形，“匚”开口朝向壳体10方向，所述联动杆33另一端固接限位块32。所述联动杆33通过弹性结构34固接于推进柱20内部。当弹性结构34处于自然状态时，所述限位块32突出推进腔35、位于壳体10内侧壁的限位槽12内，限位块32位于限位槽12内的体积占限位块32总体积的2/3以上。所述限位槽12至少设置2个。当弹性结构34处于压缩状态时，所述限位块32全部位于推进腔35内部。即，所述推进钮31、联动杆33、限位块32与推进柱20是一个整体。需要调节钻头直径时，按下推进钮31，联动杆33下压弹性结构34(例如弹簧)，从而带动限位块32下移。限位块32从限位槽12中移出，全部进入推进腔35内。推动推进钮31，推进柱20随之运动，各刀片主体40随之分开，达到所需位置后，松开推进钮31，限位块32随之弹起，进入下一个限位槽12内，实现限位固定。

各限位槽32间的间距与推进柱20运动距离对应。优选设置3个限位槽32。初始状态、钻头直径最小时，设置一个限位槽32；各刀片主体40打开一半时，设置一个限位槽32；各刀片主体40打开状态最大时，设置一个限位槽32。为了方便推动推进钮31时快速定位，更优选的方案为，在壳体10表面、推进腔35对应位置标记刻度，每一刻度代表钻头的一个直径状态(图中未示出刻度)。

更优选的方案为，如图3所示，所述第一推进槽11下方、壳体10内部，设置容纳联动杆33的第二推进槽13。所述第二推进槽13与第一推进槽11连通，所述第二推进槽13的宽度大于联动杆33直径、小于推进钮31宽度。即，所述推进钮31在第一推进槽11内运动，所述推进钮31连接的联动杆33穿过第一推进槽11，进入第二推进槽13内，联动杆33在推进槽13内运动。

钻头工作时，外界对各刀片主体40提供向内挤压的力，促使各刀片主体40靠拢。为了使各刀片主体40在自然状态下也能靠拢，更优选的方案为：所述各刀片主体40通过至少一个卡簧60套在一起，各卡簧60中轴与壳体10中轴重合。图示中以设置2个卡簧60为例。即，各刀片主体40通过卡簧60穿在一起，卡簧60的弹力使得各刀片主体40相互靠拢。当推进柱20向上运动，逐渐穿过各刀片主体40中间时，推进柱20同时也逐渐撑开卡簧60。卡簧60与推进柱20对各刀片主体40提供的力相反、相互配合，进一步保证钻头固定在所需直径位置。

更优选的方案为：所述壳体10顶部固接带凹槽的安装座50，所述安装座50数量与刀片主体40相等。所述刀片主体40底部插接于安装座50的凹槽内，刀片主体40底部中间通过固定销42与安装座50的凹槽固定。所述刀片主体40可以以固定销42为中心，在安装座50的凹槽内进行直线往复运动。应当理解的是，所述刀片主体40下端插入凹槽内，凹槽呈开口向上的“匚”字形，凹槽两侧竖立的壁将刀片主体40挡住，限制刀片主体40只能在凹槽内朝向/背离推进柱20进行直线往复运动。为了进一步保护刀片主体40，所述安装座50高度为刀片主体40的1/2～4/5，安装座50的宽度小于刀片主体40的宽度。当刀片主体40相互靠拢时，刀片主体40顶部的刀片41伸出安装座50，作为工作面。当刀片主体40逐渐散开时，刀片主体40外侧的刀片41逐渐伸出安装座50，工作面由只有顶部的一面逐渐扩大为同时包括顶部工作面和周围工作面。

Claims (7)

1.一种直径可调的钻头，其特征在于：包括中空的钻头壳体(10)，所述壳体(10)顶部活动连接至少2个对称设置的刀片主体(40)，所述刀片主体(40)外侧固接刀片(41)，所述壳体(10)内部设置直径调节结构，所述刀片主体(40)可在直径调节结构作用下、相对于壳体(10)进行朝向和背离壳体(10)中心轴的直线往复运动。

2.根据权利要求1所述的一种直径可调的钻头，其特征在于：所述直径调节结构包括活动套接于壳体(10)的推进柱(20)，所述推进柱(20)靠近刀片主体(40)一侧为上小下大的推进段(21)，推进柱(20)的直径逐渐变大、平滑过渡，直径变大至最大直径处与壳体(10)内部间隙配合；钻头直径最小状态时，推进柱(20)与各刀片主体(40)顶端刚好接触或相分离。

3.根据权利要求2所述的一种直径可调的钻头，其特征在于：所述推进柱(20)上设有推进腔(35)，所述推进腔(35)内安装推动推进柱(20)在壳体(10)内进行往复运动的推进结构，所述推进结构包括突出壳体(10)外表面的推进钮(31)，所述壳体(10)表面对应设置供推进钮(31)进行往复运动的第一推进槽(11)，所述推进钮(31)朝向推进柱(20)一端固接刚性联动杆(33)，所述联动杆(33)呈“匚”字形，“匚”开口朝向壳体(10)方向，所述联动杆(33)另一端固接限位块(32)；所述联动杆(33)通过弹性结构(34)固接于推进柱(20)内部，当弹性结构(34)处于自然状态时，所述限位块(32)突出推进腔(35)、位于壳体(10)内侧壁的限位槽(12)内，所述限位槽(12)至少设置2个；当弹性结构(34)处于压缩状态时，所述限位块(32)全部位于推进腔(35)内部。

4.根据权利要求3所述的一种直径可调的钻头，其特征在于：所述第一推进槽(11)朝向推进柱(20)一侧、壳体(10)内部，设置容纳联动杆(33)的第二推进槽(13)，所述第二推进槽(13)与第一推进槽(11)连通，所述第二推进槽(13)的宽度大于联动杆(33)直径、小于推进钮(31)宽度。

5.根据权利要求3所述的一种直径可调的钻头，其特征在于：所述各刀片主体(40)通过至少一个卡簧(60)套在一起，各卡簧(60)中轴与壳体(10)中轴重合。

6.根据权利要求1所述的一种直径可调的钻头，其特征在于：所述壳体(10)顶部固接带凹槽的安装座(50)，所述安装座(50)数量与刀片主体(40)相等，所述刀片主体(40)底部插接于安装座(50)的凹槽内，凹槽呈开口向上的“匚”字形；刀片主体(40)底部中间通过固定销(42)与安装座(50)的凹槽固定，所述刀片主体(40)可以固定销(42)为中心，在安装座(50)的凹槽内进行直线往复运动。

7.根据权利要求6所述的一种直径可调的钻头，其特征在于：所述安装座(50)高度为刀片主体(40)的1/2～4/5。

Images