空氣潛孔錘對心跟管鑽具的製作方法

2023-09-16 01:50:30 1

專利名稱：空氣潛孔錘對心跟管鑽具的製作方法
技術領域：
發明與空氣潛孔錘跟管鑽具有關。
背景技術：
已有的空氣潛孔錘偏心跟管鑽具包括導正器、偏心擴孔鑽頭、中心開孔鑽頭。中心開孔鑽頭的偏心軸穿過偏心鑽頭的偏心孔，然後再將偏心軸插進導正器的偏心孔內，通過銷將偏心軸與導正器連接，偏心擴孔鑽頭為整體，處於張開狀態擴孔時為單刃，工作效率低，偏心軸為單軸，傳遞鑽具扭矩的可靠性差，偏心擴孔鑽頭工作時的中心與導正器中心偏離，受力條件不平衡。

發明內容
本發明的目的是提供一種鑽孔效率高，受力條件平衡，傳遞鑽具扭矩可靠性好，使用壽命長的空氣潛孔錘對心跟管鑽具。本發明是這樣實現的
本發明空氣潛孔錘對心跟管鑽具，套管14與管靴13螺紋連接，導正器1位於套管和管靴內，有凸肩與管靴內壁臺階配合，擴孔鑽頭與中心鑽頭連接，擴孔鑽頭為兩個形狀相同，方向相反的扇形，兩擴孔鑽頭的相對面滑動配合，第一傳動軸穿過導正器、第一擴孔鑽頭3和中心鑽頭上的孔，第二傳動軸穿過導正器，第二擴孔鑽頭8和中心鑽頭上的孔，橫銷2穿過導正器1的水平孔與傳動軸的凹槽連接，定位銷7穿過中心鑽頭上的孔與傳動軸上的另一凹槽連接，當導正器1順時針轉動時，由於鑽孔巖屑阻力等，兩擴孔鑽頭沿滑動面移動和分別以傳動軸為中心轉動而張開，當導正器1反時針轉動時，兩擴孔鑽頭沿滑動面移動和分別以傳動軸為中心轉動而收攏。擴孔鑽頭與導正器連接的平面上有鍵15與導正器配合平面上的形狀相同，方向相反的弧形凹槽16配合。擴孔鑽頭與導正器的連接平面上有凸頭或凹孔，導正器1上有凹孔或凸頭，當兩擴孔鑽頭張開時，導正器1軸向下滑，導正器和擴孔鑽頭上的凸頭和凹孔配合。導正器上有帶弧面的定位鍵，當導正器1軸向下滑，定位鍵的弧面與擴孔鑽頭的弧面吻合。導正器1有豎向孔與水平看相通，孔內有豎銷10堵封橫銷2的端面，豎銷與堵頭12之間有彈簧11。兩擴孔鑽頭的相對滑動平面位於導正器1的直徑上，收攏時，兩擴孔鑽頭的相對稱弧面構成直徑小於導正器截面圓的同心圓。本發明以兩個或兩個以上傳遞扭矩機構，實現了傳遞扭矩的高可靠性。兩個擴孔鑽頭在工作狀態時互相自鎖，鑽孔擴孔效率高，擴孔鑽頭工作時的中心與整套鑽具中心重合，受力條件平衡，使用壽命長。


圖1為本發明結構圖之一。圖2為圖1的B— B剖視圖。
圖3為圖1的A向視圖。圖4為圖1的C一C剖視圖。圖5為本發明結構圖之二。圖6為圖5的E— E剖視圖。
具體實施例方式
本發明包括導正器1、橫銷2、扇型擴孔鑽頭3、8、傳動軸9、中心鑽頭5、定位銷7、豎銷10等。本發明的二個扇型擴孔鑽頭在工作狀態時為互相自鎖結構；中心鑽頭承擔主要的破巖作用，扇型擴孔鑽頭起擴孔作用，能鑽出比套管直徑更大的孔，帶動套管同步跟進；並增加用鍵平面傳遞鑽具扭矩等。本發明收攏狀態時，扇型擴孔鑽頭的直徑小於套管的內徑，整套鑽具能在套管內自由進出。張開、收攏實現途徑如下
1、導正器1正向轉動，扇型擴孔鑽頭3、8在導正器上張開(如圖4)，扭矩由擴孔鑽頭在工作狀態時互相自鎖結構和鍵平面同時傳遞，此時扇型擴孔鑽頭上有凸出扇型鍵15及鍵平面與導正器孔中的凹型鍵及鍵平面相配。反向轉動導正器時，扇型擴孔鑽頭即收攏。2、導正器正向轉動，扇型擴孔鑽頭在導正器上張開，扭矩由兩擴孔鑽頭在工作狀態時互相自鎖結構傳遞。反向轉動導正器時，扇型擴孔鑽頭即收攏。3、導正器正向轉動，扇型擴孔鑽頭在導正器孔中先轉動張開至最大位置並在鑽機的軸向力作用下實現滑動定位(如圖5、6)，扭矩由扇型擴孔鑽頭在工作狀態時互相自鎖結構和鍵平面同時傳遞，此時擴孔鑽頭上有凹型鍵槽與導正器上的凸出扇型鍵17相配，同時帶弧面的定位鍵19支撐扇型擴孔鑽頭。收攏扇型擴孔鑽頭時需先提升導正器，使扇型擴孔鑽頭脫離導正器的定位裝置，然後反向轉動導正器，扇型擴孔鑽頭即收攏。
權利要求
1.空氣潛孔錘對心跟管鑽具，套管(14)與管靴(13)螺紋連接，導正器(1)位於套管和管靴內，有凸肩與管靴內壁臺階配合，擴孔鑽頭與中心鑽頭連接，其特徵在於擴孔鑽頭為兩個形狀相同，方向相反的扇形，兩擴孔鑽頭的相對面滑動配合，第一傳動軸穿過導正器、第一擴孔鑽頭(3)和中心鑽頭上的孔，第二傳動軸穿過導正器，第二擴孔鑽頭(8)和中心鑽頭上的孔，橫銷(2)穿過導正器(1)的水平孔與傳動軸的凹槽連接，定位銷(7)穿過中心鑽頭上的孔與傳動軸上的另一凹槽連接。
2.根據權利要求1所述的鑽具，其特徵在於擴孔鑽頭與導正器連接的平面上有鍵(15)與導正器配合平面上的形狀相同，方向相反的弧形凹槽(16)配合。
3.根據權利要求1所述的鑽具，其特徵在於擴孔鑽頭與導正器的連接平面上有凸頭或凹孔，導正器(1)上有凹孔或凸頭，當兩擴孔鑽頭張開時，導正器(1)軸向下滑，導正器和擴孔鑽頭上的凸頭和凹孔配合。
4.根據權利要求1所述的鑽具，其特徵在於導正器上有帶弧面的定位鍵，當兩擴孔鑽頭張開時，導正器(1)軸向下滑，定位鍵的弧面與擴孔鑽頭的弧面吻合。
5.根據權利要求1所述的鑽具，其特徵在於導正器(1)有豎向孔與水平孔相通，孔內有豎銷(10)堵封橫銷(2)的端面，豎銷與堵頭(12)之間有彈簧(11 )。
6.根據權利要求1所述的鑽具，其特徵在於兩擴孔鑽頭的相對滑動平面位於導正器(1)的直徑上，收攏時，兩擴孔鑽頭的相對稱弧面構成直徑小於導正器截面圓的同心圓。
全文摘要
本發明為空氣潛孔錘對心跟管鑽具，解決已有鑽具受力條件不平衡，傳遞扭矩不可靠，鑽進效率低的問題。擴孔鑽頭為兩個形狀相同，方向相反的扇形，兩擴孔鑽頭的相對面滑動配合，第一傳動軸穿過導正器、第一擴孔鑽頭(3)和中心鑽頭上的孔，第二傳動軸穿過導正器，第二擴孔鑽頭(8)和中心鑽頭上的孔，橫銷(2)穿過導正器(1)的水平孔與傳動軸的凹槽連接，定位銷(7)穿過中心鑽頭上的孔與傳動軸上的另一凹槽連接，當導正器(1)順時針轉動時，擴孔鑽頭沿滑動面移動和分別以傳動軸為中心轉動而張開，當導正器(1)反時針轉動時，兩擴孔鑽頭收攏。
文檔編號E21B4/06GK102383726SQ201110192478
公開日2012年3月21日 申請日期2011年7月11日 優先權日2011年7月11日
發明者柏亞新, 王勇, 趙建勤 申請人:中國地質科學院探礦工藝研究所