CN216197821U - 一种离心式造穴刀具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及煤矿钻孔技术领域，公开了一种离心式造穴刀具，包括刀体、刀臂、活塞，所述刀体上设有安装槽，所述刀臂通过销轴转动连接于安装槽内，刀臂上设有抵接部一，所述活塞通过弹簧连接于刀体上且设于刀臂的一侧，活塞上设有与抵接部一抵接的抵接部二。本实用新型结构简单，灵活度高，可随钻作业，无需高压水或高压气体等提供刀臂开合动力，依靠自身转动的离心力与弹簧完成开合，减少了设备投入，在保证高效造穴的同时降低了成本。

Description

一种离心式造穴刀具

技术领域

本实用新型涉及煤矿钻孔技术领域，尤其涉及一种离心式造穴刀具。

背景技术

煤矿采集前，需要向煤层钻孔抽采瓦斯，为节省钻孔成本并增加瓦斯抽采效率，需要在保证岩石层钻孔段孔径不变的情况下对煤层段的钻孔进行造穴处理，以扩大煤层内孔的表面积，提高瓦斯的溢出效率。

现有的造穴刀具一般需要外加设备提供刀臂开合动力，通过高压水或高压气体等为动力打开造穴刀臂进行造穴，其水压和水量受供水系统的影响，在造穴作业时需更多装备配合施工，增加了成本。

因此，亟需一种矿用造穴刀具，能够利用自身结构开合，无需其他外加设备提供刀具开合动力，以减少造穴施工的设备投入，降低成本。

实用新型内容

针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供了一种离心式造穴刀具。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种离心式造穴刀具，包括刀体，还包括刀臂、活塞，所述刀体上设有安装槽，所述刀臂通过销轴转动连接于安装槽内，刀臂上设有抵接部一，所述活塞通过弹簧连接于刀体上且设于刀臂的一侧，活塞上设有与抵接部一抵接的抵接部二。

优选的，所述抵接部一为半椭圆形，所述抵接部二上设有与抵接部一抵接的弧形曲面。

优选的，抵接部一和弧形曲面上均设有高强度耐磨金属层。

优选的，所述抵接部一为滚轮，所述抵接部二上设有与滚轮抵接的斜面。

优选的，所述刀臂上设有切削齿，所述刀臂为合金钢材质，所述切削齿为硬质合金材质或高强度耐磨合金材质。

优选的，所述刀体的两端分别设有外螺纹和内螺纹孔。

优选的，所述刀体上设有对刀体旋转角度进行限制的限位块，所述限位块为合金钢材质。

优选的，所述刀体上设有容纳槽，活塞与容纳槽滑动配合，活塞通过弹簧连接于容纳槽内壁上。

本实用新型还包括能够使一种离心式造穴刀具正常使用的其它组件，均为本领域的常规技术手段。另外，本实用新型中未加限定的装置或组件均采用本领域中的常规技术手段。

本实用新型结构简单，灵活度高，可随钻作业，无需高压水或高压气体等提供刀臂开合动力，依靠自身转动的离心力与弹簧完成开合，减少了设备投入，在保证高效造穴的同时降低了成本。

附图说明

图1是实施例1刀臂闭合时的结构示意图。

图2是实施例1刀臂打开时的结构示意图。

图3是实施例2刀臂闭合时的结构示意图。

图4是实施例2刀臂打开时的结构示意图。

图中：1刀体、2刀臂、3抵接部一、4销轴、5限位块、6活塞、7切削齿、8弹簧、9抵接部二、10内螺纹孔、11外螺纹。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

参见图1-2，一种离心式造穴刀具，包括刀体1，还包括刀臂2、活塞6，所述刀体1上设有安装槽，所述刀臂2通过销轴4转动连接于安装槽内，刀臂2上设有抵接部一3，所述活塞6通过弹簧8连接于刀体1上且设于刀臂2的一侧，活塞6上设有与抵接部一3抵接的抵接部二9。实际使用时，可在销轴4连接处涂抹润滑油并加盖保护塞，以减小刀臂2转动时的摩擦力并防止煤屑进入。弹簧8、活塞6均可采用可拆卸连接结构，便于更换，以保证刀具工作的可靠性，并延长整体使用寿命。

所述抵接部一3为半椭圆形，所述抵接部二9上设有与抵接部一3抵接的弧形曲面。

抵接部一3和弧形曲面上均设有高强度耐磨金属层。这种设置能提高刀具的可靠性，延长使用寿命。

所述刀臂2上设有切削齿7，所述刀臂2为合金钢材质，所述切削齿7为硬质合金材质或高强度耐磨合金材质。这种设置能提高切削齿7的耐磨性。

所述刀体1的两端分别设有外螺纹11和内螺纹孔10。其中，外螺纹11用于与钻头连接，内螺纹用于与钻杆连接。

所述刀体1上设有对刀体1旋转角度进行限制的限位块5，所述限位块5为合金钢材质。限位块5设于刀臂2端部的外侧。本实施例中，在安装槽内壁和限位块5的共同限制作用下，刀臂2可以绕销轴4向外转动，且旋转角度范围为0～90°。

所述刀体1上设有容纳槽，活塞6与容纳槽滑动配合，活塞6通过弹簧8连接于容纳槽内壁上。容纳槽能为活塞6的移动提供导向。

实施例2

参见图3-4，本实施例与实施例1的区别在于：所述抵接部一3为滚轮，所述抵接部二9上设有与滚轮抵接的斜面。利用滚轮可将滑动摩擦转变为滚动摩擦，进一步减小刀臂转动时的摩擦力。

本实用新型中，刀具闭合时由被弹簧推动的活塞提供动力；打开时由钻杆旋转驱动产生的离心力提供动力。具体工作原理如下：刀具不工作时，弹簧处于压缩状态，活塞在弹簧作用下，其上的抵接部二始终与刀臂上的抵接部一抵接并对刀臂施加一定压力，使刀臂上的切削齿与安装槽的内壁抵接，保证刀臂处于闭合状态而不会打开；进行造穴作业时，提高钻杆转速，刀臂在离心力的作用下围绕销轴旋转并慢慢打开，刀臂逐渐接触煤体，随着转速不断增大，离心力也不断增大，刀臂打开的角度也不断增大至完全张开，完全张开时刀臂与刀体呈90°夹角，此时在限位块的作用下，刀臂不再继续转动，在刀臂打开的过程中，刀臂底部半椭圆形的抵接部一始终与活塞上的抵接部二抵接，并压缩弹簧使弹簧储能，刀臂完全张开后，操作钻机使刀具向孔底推送，此时可以调低钻杆转速，确保刀臂切削齿与钻孔孔壁接触并切割煤体，形成洞穴后，钻杆后退50cm左右，再次调低钻杆转速，使刀臂所受的离心力逐渐减小，活塞被压缩的弹簧推动向刀臂方向移动，并推动刀臂反向旋转，使刀臂逐渐闭合。

本实用新型公开的刀具能依靠离心力和内部弹簧进行开合，在井下无需其他设备提供开合动力，简化作业过程，能实现良好的造穴效果。

以上已经描述了本实用新型的实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的实施例。在不偏离所说明实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (8)

1.一种离心式造穴刀具，包括刀体，其特征在于：还包括刀臂、活塞，所述刀体上设有安装槽，所述刀臂通过销轴转动连接于安装槽内，刀臂上设有抵接部一，所述活塞通过弹簧连接于刀体上且设于刀臂的一侧，活塞上设有与抵接部一抵接的抵接部二。

2.根据权利要求1所述的一种离心式造穴刀具，其特征在于：所述抵接部一为半椭圆形，所述抵接部二上设有与抵接部一抵接的弧形曲面。

3.根据权利要求2所述的一种离心式造穴刀具，其特征在于：抵接部一和弧形曲面上均设有高强度耐磨金属层。

4.根据权利要求1所述的一种离心式造穴刀具，其特征在于：所述抵接部一为滚轮，所述抵接部二上设有与滚轮抵接的斜面。

5.根据权利要求1所述的一种离心式造穴刀具，其特征在于：所述刀臂上设有切削齿，所述刀臂为合金钢材质，所述切削齿为硬质合金材质或高强度耐磨合金材质。

6.根据权利要求1所述的一种离心式造穴刀具，其特征在于：所述刀体的两端分别设有外螺纹和内螺纹孔。

7.根据权利要求1所述的一种离心式造穴刀具，其特征在于：所述刀体上设有对刀体旋转角度进行限制的限位块，所述限位块为合金钢材质。

8.根据权利要求1所述的一种离心式造穴刀具，其特征在于：所述刀体上设有容纳槽，活塞与容纳槽滑动配合，活塞通过弹簧连接于容纳槽内壁上。

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