一種定心鑿巖鑽頭的製作方法

2023-06-03 13:39:36

專利名稱：一種定心鑿巖鑽頭的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種鑽頭，特別是涉及一種不取芯的定心鑿巖鑽頭。
背景技術：
煤礦的安全是煤礦生產的重要條件，瓦斯是影響煤礦安全生產的重要因素之一，採煤工作面瓦斯突出、煤層瓦斯爆炸已在煤炭生產時造成很大的經濟損失和人員傷亡。全國的高瓦斯礦井都把治理瓦斯當作安全工作的重點，現在高瓦斯礦井普遍採用「先抽、後採」的採煤エ藝。即先通過與煤層相鄰的巖層把要開採的煤層鑽通，按一定排列布置在巷道側壁向不同的方向鑽孔，達到預定深度後，安放抽排管，用瓦斯抽排泵抽出瓦斯，經管道排至地面後綜合利用，所以不取芯系列鑿巖鑽頭的用量很大。鑽孔是瓦斯抽排的關鍵，目前使用的不取芯鑽頭如圖I所示，主要由鑽頭主體I』和三個切削齒2』構成，三個切削齒2』均勻分布在鑽頭主體I』前端的圓周面上，且每個切削齒2』均沿鑽頭主體的徑向分布，在三個切削齒2』朝向鑽頭主體I』軸線的內端之間形成一凹芯3』，在凹芯3』上設置若干切割刃4』，由於凹芯3』的存在，鑽頭在鑽進吋，結合圖2所示，凹芯3』處巖芯斷裂，形成如大小為Φ 44X15的巖芯墊5』，由於鑽頭轉動時，巖芯墊5』隨之滑動，導致凹芯處無法切割，形成擠壓，鑽進速度慢，而且凹芯切割刃4』損壞嚴重。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供ー種定心鑿巖鑽頭，避免了巖心墊的形成，實現了鑽頭聞效鑽進。本實用新型ー種定心鑿巖鑽頭，包括成孔鑽頭主體和若干固定安裝在成孔鑽頭主體前端的成孔切削齒，成孔切削齒均勻分布在成孔鑽頭主體前端的圓周面上，且每個成孔切削齒的切削刃均沿成孔鑽頭主體的徑向設置，在成孔切削齒朝向成孔鑽頭主體軸線的內端之間形成凹芯，該裝置還包括定心破碎鑽頭，定心破碎鑽頭包括定心鑽頭主體和固定安裝在定心鑽頭主體前端面上的至少ー個定心切削齒，定心切削齒的切削刃沿定心鑽頭主體的徑向設置，定心破碎鑽頭固定安裝在凹芯內，定心鑽頭主體的軸線與成孔鑽頭主體的軸線平行，定心切削齒穿過成孔鑽頭主體的軸線，定心切削齒的切削角a為10度至12度，定心切削齒的端部與成孔鑽頭主體的軸線的最大距離為R1，成孔切削齒的端部與成孔鑽頭主體的軸線的最小距離為R2，R2 < R1。本實用新型ー種定心鑿巖鑽頭，其中所述定心鑽頭主體的軸線與成孔鑽頭主體的軸線重合，在凹芯內開設有右旋螺紋孔，在定心鑽頭主體的圓周面與下端面結合處開設有第一環形直角凹槽，在第一環形直角凹槽的圓周面上設置有右旋螺紋，定心鑽頭主體的下端安裝在凹芯的右旋螺紋孔內，在第一環形直角凹槽的水平臺階與定心鑽頭主體的圓周面的結合處開設有第二環形直角凹槽，定心切削齒的最外端與定心鑽頭主體的圓周面平齊，成孔切削齒的最內端位於第二環形直角凹槽內，成孔切削齒位於第二環形直角凹槽的部分的長度為B，O. I < B < O. 8毫米，定心鑽頭主體與成孔鑽頭主體通過右旋螺紋連接，在鑽頭工作吋，能夠有效的防止定心破碎鑽頭鬆動。通過設定成孔切削齒位於第二環形直角凹槽的部分的長度，既能夠防止形成圓桶狀巖壁，又避免成孔切削齒上出現過多的不做功切削刃。本實用新型ー種定心鑿巖鑽頭，其中所述定心切削齒的個數為2個，對稱設置，定心鑽頭主體內開設有第一水道，第一水道與成孔鑽頭主體的第二水道連通，在定心鑽頭主體的前端開設有2個第一出水孔，第一出水孔與定心切削齒間隔分布。本實用新型ー種定心鑿巖鑽頭，其中所述定心切削齒的切削刃和成孔切削齒的切削刃上均安裝有聚晶金剛石複合片。本實用新型ー種定心鑿巖鑽頭，其中所述成孔切削齒的切削角β為10度至12度。本實用新型ー種定心鑿巖鑽頭，其中所述成孔鑽頭主體的前端面上開設有螺紋孔，螺紋孔內安裝有頂絲，頂絲的前端壓緊定心鑽頭主體的第一環形直角凹槽的圓周面。本實用新型一種定心鑿巖鑽頭與現有技術不同之處在於本實用新型ー種定心鑿巖鑽頭通過在鑽頭的凹芯內固定安裝定心破碎鑽頭，通過定心破碎鑽頭能夠在鑽孔的同時，避免現有技術中不取芯鑽頭在鑽孔中的形成的巖芯墊，實現鑽頭的高效鑽進，同時由於將定心破碎鑽頭的定心切削齒的切削角a為10度至12度，在鑽孔時形成錐孔，起到定心作用，防止由於鑽機精度不高或鑽杆彎曲吋，鑽出橢圓狀孔，磨損鑽頭，降低鑽進效率。
以下結合附圖對本實用新型作進ー步說明。

圖I為現有技術不取芯鑽頭的立體圖；圖2為用不取芯鑽頭鑽孔時巖層的剖面圖；圖3為本實用新型ー種定心鑿巖鑽頭的主視圖；圖4為本實用新型ー種定心鑿巖鑽頭的俯視圖；圖5為圖4中沿A-A方向的剖視圖；圖6為本實用新型ー種定心鑿巖鑽頭的立體圖；圖7為本實用新型ー種定心鑿巖鑽頭的使用狀態圖。
具體實施方式
如圖3、圖4所示，本實用新型ー種定心鑿巖鑽頭包括成孔鑽頭主體I、若干固定安裝在成孔鑽頭主體I前端的成孔切削齒2和定心破碎鑽頭4。本實施例中成孔切削齒2的個數為3個，3成孔切削齒2均勻分布在成孔鑽頭主體I前端的圓周面上，且每個成孔切削齒2的切削刃均沿成孔鑽頭主體I的徑向設置，結合圖5所示，成孔切削齒2的切削角β為10度至12度，本實施例中切削角β為10度。在成孔切削齒2朝向成孔鑽頭主體I軸線的內端之間形成凹芯3。如圖5所示，定心破碎鑽頭4包括定心鑽頭主體5和固定安裝在定心鑽頭主體5前端面上的兩個定心切削齒6，兩個定心切削齒6對稱設置，定心切削齒6的切削刃沿定心鑽頭主體5的徑向設置。在成孔鑽頭主體I的凹芯3內加工有右旋螺紋孔，在定心鑽頭主體5的圓周面與下端面結合處開設有第一環形直角凹槽7，在第一環形直角凹槽7的圓周面上設置有右旋螺紋，所述定心鑽頭主體5的下端安裝在凹芯3的右旋螺紋孔內。在成孔鑽頭主體I的前端面上開設有螺紋孔，螺紋孔內安裝有頂絲12，頂絲12的前端壓緊定心鑽頭主體5的第一環形直角凹槽7的圓周面。定心鑽頭主體5的軸線與成孔鑽頭主體I的軸線平行，本實施例中定心鑽頭主體5的軸線與成孔鑽頭主體I的軸線重合,定心切削齒6穿過成孔鑽頭主體I的軸線，定心切削齒6的切削角a為10度至12度，本實施例中切削角a為10度。定心切削齒6的端部與成孔鑽頭主體I的軸線的最大距離為R1，成孔切削齒2的端部與成孔鑽頭主體I的軸線的最小距離為R2，R2 < R1，本實施例中通過以下結構實現，在第一環形直角凹槽7的水平臺階與定心鑽頭主體5的圓周面的結合處開設有第二環形直角凹槽8,定心切削齒6的最外端與定心鑽頭主體5的圓周面平齊,成孔切削齒2的最內端位於第二環形直角凹槽8內，成孔切削齒2位於第二環形直角凹槽8的部分的長度為B，
0.I ^ B ^ 0. 8毫米，本實施例中B選用0. 7毫米。在定心鑽頭主體5內開設有第一水道9，在成孔鑽頭主體I開設有第二水道10，第一水道9與第二水道10連通，結合圖6所示，在定心鑽頭主體5的前端開設有2個第一出水孔11，第一出水孔11與定心切削齒6間隔分布，在成孔鑽頭主體I的前端也開設有3個第二出水孔13，第二出水孔13與成孔切削齒2間隔分布。在每個定心切削齒6的切削刃和成孔切削齒2的切削刃上均安裝有聚晶金剛石複合片15 (roc)。本實用新型一種定心鑿巖鑽頭在工作時，把一種定心鑿巖鑽頭的尾部錐型螺紋與鑽杆連接，開啟鑽機將鑽頭前端移至巖石表面，按巖石種類選定鑽進參數，開始鑽孔，鑽進壓力調到正常鑽進壓力的1/3，如圖7所示，先鑽￠50的引導孔14，待鑽進15mm後，調到正常鑽進壓力鑽孔即可。以上所述的實施例僅僅是對本實用新型的優選實施方式進行描述，並非對本實用新型的範圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本實用新型權利要求書確定的保護範圍內。
權利要求1.ー種定心鑿巖鑽頭，包括成孔鑽頭主體(I)和若干固定安裝在成孔鑽頭主體(I)前端的成孔切削齒(2)，所述成孔切削齒(2)均勻分布在成孔鑽頭主體(I)前端的圓周面上，且每個成孔切削齒(2)的切削刃均沿成孔鑽頭主體(I)的徑向設置，在成孔切削齒(2)朝向成孔鑽頭主體(I)軸線的內端之間形成凹芯(3)，其特徵在於還包括定心破碎鑽頭(4)，所述定心破碎鑽頭(4)包括定心鑽頭主體(5)和固定安裝在定心鑽頭主體(5)前端面上的至少ー個定心切削齒(6)，所述定心切削齒(6)的切削刃沿定心鑽頭主體(5)的徑向設置，所述定心破碎鑽頭(4)固定安裝在凹芯(3)內，所述定心鑽頭主體(5)的軸線與成孔鑽頭主體(I)的軸線平行，所述定心切削齒(6)穿過成孔鑽頭主體(I)的軸線，所述定心切削齒(6)的切削角a為10度至12度，所述定心切削齒(6)的端部與成孔鑽頭主體(I)的軸線的最大距離為R1，成孔切削齒(2)的端部與成孔鑽頭主體(I)的軸線的最小距離為R2，R2< Rl0
2.根據權利要求I所述的ー種定心鑿巖鑽頭，其特徵在於所述定心鑽頭主體(5)的軸線與成孔鑽頭主體(I)的軸線重合，在所述凹芯(3)內開設有右旋螺紋孔，在所述定心鑽頭主體(5)的圓周面與下端面結合處開設有第一環形直角凹槽(7)，在第一環形直角凹槽(7)的圓周面上設置有右旋螺紋，所述定心鑽頭主體(5)的下端安裝在凹芯(3)的右旋螺紋孔內，在第一環形直角凹槽(7)的水平臺階與定心鑽頭主體(5)的圓周面的結合處開設有第二環形直角凹槽(8)，所述定心切削齒￠)的最外端與定心鑽頭主體(5)的圓周面平齊，所述成孔切削齒(2)的最內端位於第二環形直角凹槽(8)內，成孔切削齒(2)位於第二環形直角凹槽(8)的部分的長度為B，O. I彡B彡O. 8毫米。
3.根據權利要求2所述的ー種定心鑿巖鑽頭，其特徵在幹所述定心切削齒￠)的個數為2個，對稱設置，所述定心鑽頭主體(5)內開設有第一水道(9)，第一水道(9)與所述成孔鑽頭主體(I)內的第二水道(10)連通，在定心鑽頭主體(5)的前端開設有2個第一出水孔(11)，所述第一出水孔(11)與定心切削齒(6)間隔分布。
4.根據權利要求3所述的ー種定心鑿巖鑽頭，其特徵在幹所述定心切削齒(6)的切削刃和成孔切削齒(2)的切削刃上均安裝有聚晶金剛石複合片。
5.根據權利要求4所述的ー種定心鑿巖鑽頭，其特徵在幹所述成孔切削齒(2)的切削角β為10度至12度。
6.根據權利要求5所述的ー種定心鑿巖鑽頭，其特徵在幹所述成孔鑽頭主體(I)的前端面上開設有螺紋孔，所述螺紋孔內安裝有頂絲(12)，所述頂絲(12)的前端壓緊所述定心鑽頭主體(5)的第一環形直角凹槽(7)的圓周面。
專利摘要本實用新型涉及一種不取芯的定心鑿巖鑽頭。其目的是為了提供一種定心鑿巖鑽頭，避免了巖心墊的形成，實現了鑽頭高效鑽進。本實用新型一種定心鑿巖鑽頭，包括成孔鑽頭主體和成孔切削齒，在成孔切削的內端之間形成凹芯，該裝置還包括定心破碎鑽頭，定心破碎鑽頭包括定心鑽頭主體和固定安裝在定心鑽頭主體前端面上的至少一個定心切削齒，定心破碎鑽頭固定安裝在凹芯內，定心鑽頭主體的軸線與成孔鑽頭主體的軸線平行，定心切削齒穿過成孔鑽頭主體的軸線，定心切削齒的切削角a為10度至12度，定心切削齒的端部與成孔鑽頭主體的軸線的最大距離、成孔切削齒的端部與成孔鑽頭主體的軸線的最小距離分別為R1和R2，R2＜R1。
文檔編號E21B10/36GK202483448SQ20122009677
公開日2012年10月10日 申請日期2012年3月15日 優先權日2012年3月15日
發明者喬志軍, 沈康明 申請人:淮南市志君鑽探機具有限責任公司