CN220036592U - 内外散热均衡钻头 - Google Patents

Abstract

一种内外散热均衡的钻头，包括钻头体和胎体，钻头体和胎体紧密连接，胎体上设置有主水口、外副水口、内副水口、环形水槽或十字状水槽。由于本实用新型不仅有外副水口，而且还有内副水口，因此，冲洗液可以在胎体的内径和外侧得以充分循环进行热交换。因此，钻头内外的散热得以更加均衡。

Description

内外散热均衡钻头

技术领域

本实用新型属于地质勘探设备领域，尤其涉及一种内外散热均衡的钻头。

背景技术

钻探是地质勘探工作中的一项重要技术手段。用钻机从地表向下钻进，在地层中形成圆柱形钻孔，以鉴别和划分地层。可从钻孔中不同深度处取得岩心、矿样、土样进行分析研究，用以测定岩石和土层的物理、力学性质和指标，提供设计需要。而钻头是在钻探作业中不可或缺的重要部件。

目前在市场上常见的钻头如图15所示，包括钻头体31和胎体32，但是胎体上只有主水口34和外副水口33，当冲洗液通过水槽35在胎体32中发挥散热和润滑作用时，仅仅对于胎体32外侧来说散热效果较好，但是却没有兼顾到胎体32内径的散热问题，容易导致胎体32内外温度不均衡，进而影响勘探效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种内外散热更加均衡的钻头,以解决钻探作业时钻头胎体内外温度不均衡的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种内外散热均衡的钻头，具体技术方案如下：

一种内外散热更加均衡的钻头，包括胎体和钻头体，胎体与钻头体紧密连接，胎体上设置有主水口、内副水口和外副水口。通过这样的设计，增加了内副水口，使得钻头内外散热均衡。

进一步的，所述内副水口和/或外副水口的深度为胎体壁厚的10％～90％。通过这样的设计，可以兼顾胎体的强度和冷却效果。如果深度太浅，无法实现较好的冷却效果；如果深度太深，则会降低胎体的机械强度。

进一步的，所述内副水口和外副水口的数量相等，而主水口的数量为外副水口和内副水口数量之和。通过这样的设计，冲洗液通过主水口排出，同时也能通过内副水口、外副水口对胎体进行冷却。这样的数量比例设计能够在冲洗液的排量和冷却效果中达到兼容的效果。

进一步的，所述主水口、外副水口、内副水口于胎体边缘处的排列关系为：种类相同的水口之间两两不相邻。通过这样的设计，使得外副水口、内副水口的邻位都有主水口存在，保证了冲洗液从外副水口、内副水口中循环了之后，能够顺利的通过主水口排出。使得围绕齿面的径向散热均匀。

进一步的，所述主水口、外副水口、内副水口围绕胎体边缘的排列顺序依次是按照主水口、外副水口、主水口、内副水口、主水口的顺序循环排列。通过这样的设计，可以使得冲洗液在胎体中实现均匀的循环，使得胎体各部位都得到较好的冷却效果。

进一步的，所述主水口、外副水口表面设计为曲面、齿面或凹凸面。通过这样的设计，可以使得冲洗液在水口流动的路径变长，并对胎体向外喷射的进程形成阻碍。所以使得钻头整体的冷却效果变得更好。

进一步的，所述主水口或/和外副水口的表面中与钻头体的连接的面是向胎体轴线倾斜的。通过这种设计，可以使得冲洗液在水口流动的路径变长，并对胎体向外喷射的进程形成阻碍。所以使得钻头整体的冷却效果变得更好。

再进一步的，所述水槽还为十字状、X状或米字状。通过这样的多元化水槽样式的设计，冲洗液在胎体上表面的流动路径变得更加丰富。

采用了这样的结构后，由于胎体上不仅有外副水口而且还有内副水口，并且外副水口和内副水口围绕胎体边缘按照主水口、外副水口、主水口、内副水口、主水口的顺序循环排列，同时环状水槽、十字状水槽、X状水槽能够让冲洗液在胎体内部充分均匀循环。并且通过对水口表面进行陡峭化处理，使得冲洗液的效率变得更高。所以，当进行钻探作业时，钻头整体的散热效果更好了。

附图说明

图1为本实用新型的立体图；

图2为本实用新型的正视图；

图3为本实用新型的侧视图；

图4为十字状水槽示意图；

图5为主水口的截面图及其水流路径示意图；

图6为外副水口的截面图及其水流路径示意图；

图7为内副水口截面图及其水流路径示意图；

图8为水流自间隙流出示意图；

图9为主水口与钻头体连接面向胎体轴线倾斜的实施例图；

图10为外副水口与钻头体连接面向胎体轴线倾斜的实施例图；

图11为主水口的齿面实施例图；

图12为主水口的曲面实施例图；

图13为外副水口的齿面实施例图；

图14为外副水口的曲面实施例图；

图15为现有技术结构示意图。

图中标记说明：1、钻头体；2、胎体；3、主水口；4、外副水口；5、内副水口；6、环状水槽；7、十字状水槽；8、主水口连接面；9、外副水口连接面；10、主水口齿面；11、主水口曲面；12、外副水口齿面；13、外副水口曲面

具体实施方式

为了更好地了解本实用新型的目的、结构及功能，下面结合附图，对本实用新型一种内外散热均衡的钻头做进一步详细的描述。

实施例1

一种内外散热均衡的钻头，包括钻头体1和胎体2，所述钻头体1和胎体2连接，所述胎体2边缘设置有主水口3、外副水口4，胎体2边缘还设置有内副水口5。所述内副水5口和/或外副水口4的深度为胎体2壁厚的10％～90％。所述内副水口5和外副水口4的数量相等，而主水口3的数量为外副水口4和内副水口5数量之和。所述主水口3、外副水口4、内副水口5于胎体2边缘处的排列关系为：种类相同的水口之间两两不相邻。所述主水口3、外副水口4、内副水口5围绕胎体边缘的排列顺序依次是按照主水口3、外副水口4、主水口3、内副水口5、主水口3的顺序循环排列。胎体5上表面设置有将主水口3、外副水口4、内副水口5连通的水槽。所述水槽有环状、十字状，X状、米字状的。

实施例1的具体运行原理为：

如图5所示，冲洗液循着钻头体1内壁流入胎体2内部后，一部分冲洗液直接进入主水口3进行冲洗作业，同时一部分冲洗液由于内副水口5处的水压较大，从内副水口5处经由内副水口5和主水口3之间的水槽流向主水口3，对主水口3进行冲洗。冲洗完成后顺着主水口3表面与钻头体1相连接的面向外部喷射。

如图6所示，一个外副水口4都是被两个主水口3夹在中间的，而由于主水口3是贯通的，大多数冲洗液由此流出，而外副水口4却不直接承接冲洗液，所以主水口3处的水压相对于外副水口4处来说较大。所以外副水口4处的冲洗液来源包括自主水口3经由主水口3和外副水口4之间的水槽进入以及一部分直接从钻头体1内壁越过水槽的冲洗液，并且由于外副水口4是开口朝外的设计，所以也有一部分冲洗液是进入胎体2后循环而出再进入外副水口4进行二次冲洗的。冲洗液在完成冲洗作业后，循着钻头外壁向地面喷射。

如图7所示，本实用新型还设置了内副水口5，内副水口5是向内设计的，所以在进行冲洗作业时，由于结构原因内副水口5处的水压必然大于主水口3处，所以冲洗液在沿着钻头内壁进入内副水口5后，一部分在压力的作用下经由水槽向两边的主水口3流动，与主水口3形成了良好的互动。一部分留在内副水口5对内副水口5进行冲刷，同时由于内副水口5是向内的，势必会使得冲洗液在内副水口5停留更长时间，从而使得钻头内侧的散热效果明显增加，整体散热效果变得更好。内副水口5的冲洗液在完成冲洗作业后自钻头与钻头工作面的间隙向地面喷射而出。

如图8所示，钻头在进行钻探作业时，胎体2并不是与工作面时刻啮合的，在钻头和工作面猛烈冲击的情况下，胎体2和工作面必然会产生一定的间隙，同时在钻头高速旋转时产生的离心力的作用下，冲洗液就会从间隙中喷涌而出。

在实施例1中水槽分为环状水槽6、十字状水槽7或米状水槽，但是它们的工作原理都是将胎体2上的各水口（主水口、外副水口、内副水口）连通起来，使得冲洗液能够在胎体内部充分循环，产生的都是相同的技术效果，只是使得冲洗液在胎体2上表面的流动路径发生了变化。

实施例2

实施例2是对实施例1的进一步优化，如图8-14所示主水口3、外副水口4的表面设计为主水口齿面10、外副水口齿面12或主水口曲面11、外副水口曲面13。所述主水口3或/和外副水口4的表面中与钻头体1的连接的面即主水口连接面8和外副水口连接面9是向胎体2的轴线倾斜的。

实施例2的具体运行原理是，通过这样的设计，延长冲洗液在胎体2中的工作路径，并且对冲洗液在胎体2内循环后向外部喷射的进程造成阻碍，增强冲洗液的工作效率，由此钻头的整体散热效果就会变得更好。

可以理解，本实用新型是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型所保护的范围内。

Claims (9)

1.一种内外散热均衡的钻头，包括钻头体（1）和胎体（2），所述钻头体（1）和胎体（2）连接，所述胎体（2）边缘设置有主水口（3）、外副水口（4），其特征在于，胎体（2）边缘还设置有内副水口（5）。

2.根据权利要求1所述的内外散热均衡的钻头，其特征在于，所述内副水口（5）和/或外副水口的深度为胎体壁厚的10％～90％。

3.根据权利要求1所述的内外散热均衡的钻头，其特征在于，所述内副水口（5）和外副水口（4）的数量相等，而主水口（3）的数量为外副水口（4）和内副水口（5）数量之和。

4.根据权利要求3所述的内外散热均衡的钻头，其特征在于，所述主水口（3）、外副水口（4）、内副水口（5）于胎体边缘处的排列关系为：种类相同的水口之间两两不相邻。

5.根据权利要求4所述的内外散热均衡的钻头，其特征在于，所述主水口（3）、外副水口（4）、内副水口（5）围绕胎体边缘的排列顺序依次是按照主水口（3）、外副水口（4）、主水口（3）、内副水口（5）、主水口（3）的顺序循环排列。

6.根据权利要求5所述的内外散热均衡的钻头，其特征在于，所述主水口、外副水口表面设计为曲面、齿面或凹凸面。

7.根据权利要求5所述的内外散热均衡的钻头，其特征在于，所述主水口（3）或/和外副水口（4）的表面中与钻头体（1）的连接的面是向胎体（2）轴线倾斜。

8.根据权利要求1所述的内外散热均衡的钻头，其特征在于，所述胎体（2）上表面设置有将主水口（3）、外副水口（4）、内副水口（5）连通的水槽（6）。

9.根据权利要求8所述的内外散热均衡的钻头，其特征在于，所述水槽（6）还是十字状、X状或米字状的。