CN2876307Y - 滑动伸缩无级变径煤层钻头 - Google Patents

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贾利平
范瑞峰
许伟
高国栋
张广江
王世贤
刘新现
王允
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Abstract

本实用新型涉及一种钻头，特别是涉及一种滑动伸缩无级变径煤层钻头。该钻头含有一端带有端钻头，另一端设有与钻机转动杆连接的紧固机构，中间带有变径钻头的钻头杆体，所述的钻头杆体为相互匹配滑动连接伸缩套接的前、后钻头杆体，在套接杆段的一端设有中间凸台，在前后钻头杆体上设有对应匹配带有凹槽的凸缘台，在前钻头杆体的凸缘凹槽中铰链安装有至少两根带锯齿形的活动变径钻刀，每根活动变径钻刀的另一端铰接一根支撑杆，所述支撑杆的另一端铰接安装在对应的后钻头杆体的凸缘台匹配的凹槽中。实现大钻进小钻出，增大了钻头与孔壁之间的间隙，使喷出的煤粉和瓦斯顺利排除，避免卡钻事故发生，速度提高一倍以上。

Description

滑动伸缩无级变径煤层钻头
一、技术领域
本实用新型涉及一种钻头，特别是涉及一种滑动伸缩无级变径煤层钻头。
二、背景技术
采煤钻头是针对象煤质一样较软岩层设计的钻头，有些不同种类，其中有中国专利ZL96221017.X的钻头一改过去的刮磨式钻进为铲削式钻进，减少了钻进过程中粉尘量的产生。又如中国专利ZL98240116.7的钻头是把钻头前端的三角锥形的两角改为梯形，放宽钻头的切割根部宽度，其作用是切割下来的煤颗粒大，粉尘小，切割下来的不受挤压等。它们的共同之处是只有一个钻头体，切割刀片固定在钻头体上，依靠旋转动力对煤岩进行切割破坏，这种钻头为定值，在进钻或退钻时钻头直径不会变化，这种钻头适用于硬质和瓦斯含量底的煤层打钻，而对于媒质松软和瓦斯高的煤质无能为力，还有一种钻头是钻头后部带有两个直径增大的钻头，但是其钻径是定值，不会变大或变小，使用这种钻头仍会出现由于喷孔而造成的堵孔、卡钻、钻杆打断、钻具损坏等事故，并且打钻速度慢，平均每小时钻进进尺2.5米，造成采抽失调，给矿井安全生产带来隐患。
三、发明内容
本实用新型是克服已知技术存在的不足，设计并制造出结构简单、使用方便、避免卡钻等事故发生、提高打钻速度的滑动伸缩无级变径煤层钻头。
技术方案
一种滑动伸缩无级变径煤层钻头，含有一端带有端钻头，另一端设有与钻机转动杆连接的紧固机构，中间带有变径钻头的钻头杆体，所述的钻头杆体为相互匹配滑动连接伸缩套接的前、后钻头杆体，在套接杆段的一端设有中间凸台，在前后钻头杆体上设有对应匹配带有凹槽的凸缘台，在前钻头杆体的凸缘凹槽中铰链安装有至少两根带锯齿形的活动变径钻刀，每根活动变径钻刀的另一端铰接一根支撑杆，所述支撑杆的另一端铰接安装在对应的后钻头杆体的凸缘台匹配的凹槽中。
所述带锯齿形的活动变径钻刀沿前钻头杆体凸缘台周边均布为两根钻刀，夹角为180度，或为三根钻刀，两相邻钻刀之间的夹角为120度，或为四根钻刀，两相邻钻刀之间的夹角为90度，或为五根钻刀，两相邻钻刀之间的夹角为72度，或为六根钻刀，两相邻钻刀之间的夹角为60度。
所述带锯齿形的活动变径钻刀和支撑杆的长度为相等，或为不等。
所述伸缩套接杆的套筒外面一端到另一端的任一处设有突起2-40毫米高的环状凸台，环状凸台为圆弧形，或为方形，或为梯形，套筒上有至少一个透气孔或透气槽。
伸缩套接钻杆为圆形，或为多边形。
所述钻刀为一侧带有向前倾斜锯齿并与刀体等厚度的刀韧，或小于刀体厚度的向前倾斜锯齿的刀韧。
所述钻头连接端连接有端钻头，与端钻头的连接为螺纹连接。
所述紧固机构与钻机转动杆连接为螺纹连接。
本实用新型具有以下优点
1、本实用新型是在端钻头的后面加了可伸缩和变径的机构，使进钻和退钻时活动连接的伸缩变径机构受到推力而张开或受到拉力而缩小，实现大钻进小钻出，出现喷孔卡钻时，只用退一下钻杆，钻头直径就会缩小，增大了钻头与孔壁之间的间隙，使喷出的煤粉和瓦斯顺利排除，避免卡钻事故发生，打钻速度到每小时5米以上，速度提高一倍以上。
2、本实用新型结构简单，只使用一些对称的条形的部件，制作起来非常方便，成本低廉，和常规的钻头使用方法一样，且经久耐用，不宜出现故障。
四、附图说明
图1：两套钻刀的滑动伸缩无级变径煤层钻头结构示意图
图2：四套钻刀的滑动伸缩无级变径煤层钻头结构示意图
图3：短钻刀长支撑杆滑动伸缩无级变径煤层钻头结构示意图
图4：钻刀正视结构示意图
图5：钻刀左视结构示意图
五、具体实施方案
实施例一：参见图1、4、5，图中变径钻刀1与前凸缘台2铰链连接，变径钻刀1的另一端与支撑杆3铰链连接，支撑杆3的另一端与后凸缘台4铰链连接，伸缩套接柱体5在伸缩套接腔体6内并与腔体6滑动连接，伸缩腔体6上有凸起的环状凸块7和透气孔8，伸缩变径钻头的一端与钻头9螺纹固定连接，钻机转动连接杆紧固机构10与钻机转动杆固定连接。
进钻时，滑动伸缩无级变径煤层钻头靠钻机的动力和推进力进钻，端钻头9正常进钻打孔，这时伸缩套接柱体4被推进伸缩套接腔体5内，变径钻刀1与支撑杆3之间形成的夹角最小，即伸缩变径钻头的直径最大，实现大钻进。当出现喷孔卡钻时，退一下钻杆，伸缩变径钻头的伸缩套接柱体4退出伸缩套接腔体5，变径钻刀1与支撑杆3之间形成的夹角变大，即伸缩变径钻头的直径变小，使喷出的煤粉和瓦斯顺利排出钻孔，实现小钻出。
实施例二：参见图2、4、5，其编号与实施例一代表的意义相同，不再重述，不同之处是变径钻刀和支撑杆为四套。
实施例三：参见图3、4、5，其编号与实施例一代表的意义相同，不再重述，不同之处是变径钻刀1的长度小于支撑杆3的长度。
实施例四：与实施例一的编号代表的意义相同，不再重述，不同之处是变径钻刀为三套。

Claims (8)

1、一种滑动伸缩无级变径煤层钻头，含有一端带有端钻头，另一端设有与钻机转动杆连接的紧固机构，中间带有变径钻头的钻头杆体，其特征是：所述的钻头杆体为相互匹配滑动连接伸缩套接的前、后钻头杆体，在套接杆段的一端设有中间凸台，在前后钻头杆体上设有对应匹配带有凹槽的凸缘台，在前钻头杆体的凸缘凹槽中铰链安装有至少两根带锯齿形的活动变径钻刀，每根活动变径钻刀的另一端铰接一根支撑杆，所述支撑杆的另一端铰接安装在对应的后钻头杆体的凸缘台匹配的凹槽中。
2、根据权利要求1所述的滑动伸缩无级变径煤层钻头，其特征是：所述带锯齿形的活动变径钻刀沿前钻头杆体凸缘台周边均布为两根钻刀，夹角为180度，或为三根钻刀，两相邻钻刀之间的夹角为120度，或为四根钻刀，两相邻钻刀之间的夹角为90度，或为五根钻刀，两相邻钻刀之间的夹角为72度，或为六根钻刀，两相邻钻刀之间的夹角为60度。
3、根据权利要求1所述的滑动伸缩无级变径煤层钻头，其特征是：所述带锯齿形的活动变径钻刀和支撑杆的长度为相等，或为不等。
4、根据权利要求1所述的滑动伸缩无级变径煤层钻头，其特征是：所述伸缩套接杆的套筒外面一端到另一端的任一处设有突起2-40毫米高的环状凸台，环状凸台为圆弧形，或为方形，或为梯形，套筒上有至少一个透气孔或透气槽。
5、根据权利要求1所述的滑动伸缩无级变径煤层钻头，其特征是：伸缩套接钻杆为圆形，或为多边形。
6、根据权利要求1所述的滑动伸缩无级变径煤层钻头，其特征是：所述钻刀为一侧带有向前倾斜锯齿并与刀体等厚度的刀韧，或小于刀体厚度的向前倾斜锯齿的刀韧。
7、根据权利要求1-6任一权利要求所述的滑动伸缩无级变径煤层钻头，其特征是：所述钻头连接端连接有端钻头，与端钻头的连接为螺纹连接。
8、根据权利要求1-6任一权利要求所述的滑动伸缩无级变径煤层钻头，其特征是：所述紧固机构与钻机转动杆连接为螺纹连接。
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