[發(fā)明專利]一種長(zhǎng)壽命潛孔鉆頭

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210013360.6
• 申請(qǐng)日: 2012-01-17
• 公開（公告）號(hào): CN102434107A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李保順;候磊磊;朱同蘭;朱月坤;高子路;王榮起;李梅;趙國(guó)榮;鄭世月;鄔月云;孟繁寶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 李保順
• 主分類號(hào): E21B10/36
• 分類號(hào): E21B10/36
• 代理公司: 北京金智普華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11401
• 代理人: 戴武軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種礦山工程用高效潛孔鉆具，尤其是一種安裝在沖擊器上，用于中硬以上巖石上鉆孔的長(zhǎng)壽命潛孔鉆頭。

背景技術(shù)

目前，公知的潛孔鉆頭頭部結(jié)構(gòu)大都是斜面加小平面的鼓形結(jié)構(gòu)如鉆徑為114mm的115型鉆頭，在這樣的鉆頭的頭部平面上設(shè)有氣孔和與氣孔接通的排粉槽，而各齒頭和氣孔對(duì)稱分布于斜面加小平面上，對(duì)于該種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式的鉆具來說，其主要適應(yīng)于低中風(fēng)壓時(shí)鉆鑿軟或中硬巖層，而當(dāng)其應(yīng)用于在中硬巖以上的巖石上進(jìn)行打孔作業(yè)時(shí)，不僅鑿速低，并且在作業(yè)中會(huì)出現(xiàn)巖渣顆粒大，鉆頭體磨損快，易產(chǎn)生掉齒等現(xiàn)象，造成鉆頭使用壽命短。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供了一種可用于中硬巖以上巖石的打孔作業(yè)，并且鑿速高、作業(yè)時(shí)巖渣顆粒小、鉆頭體不易磨損、不易產(chǎn)生掉齒等現(xiàn)象的長(zhǎng)壽命潛孔鉆頭。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：所述一種長(zhǎng)壽命潛孔鉆頭包括鉆頭體，所述鉆頭體頭部設(shè)有大平面、位于大平面外周的環(huán)狀斜面，所述大平面與鉆頭體的軸線垂直，大平面上設(shè)有若干內(nèi)齒和氣孔，所述環(huán)狀斜面上均勻設(shè)有多個(gè)邊齒和排粉斜槽，其特征在于：所述氣孔有兩個(gè)，非對(duì)稱地分布于大平面上，氣孔與鄰近的排粉斜槽之間通過排粉槽連接；所述內(nèi)齒有3-8個(gè)，分別位于至少兩個(gè)不同直徑的同心圓上。

所述邊齒和排粉斜槽各有7個(gè)，均勻分布在環(huán)狀斜面上；所述內(nèi)齒有6個(gè)，其中4個(gè)內(nèi)齒分布于大直徑圓周上，另外兩個(gè)內(nèi)齒位于大直徑圓周的內(nèi)部。

采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：鑿速高、作業(yè)時(shí)巖渣顆粒小、鉆頭體不易磨損、不易產(chǎn)生掉齒等現(xiàn)象，使用壽命長(zhǎng)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的端面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1實(shí)施例的A-A剖視圖。

具體實(shí)施方式

如圖1、圖2所示，所述一種長(zhǎng)壽命潛孔鉆頭包括鉆頭體5，所述鉆頭體5頭部設(shè)有大平面3、位于大平面3外周的環(huán)狀斜面1，所述大平面3與鉆頭體5的軸線垂直，大平面3上設(shè)有若干內(nèi)齒31和氣孔4，所述環(huán)狀斜面1上均勻設(shè)有多個(gè)邊齒12和排粉斜槽11，其特征在于：所述氣孔4有兩個(gè)，非對(duì)稱地分布于大平面3上，氣孔4與鄰近的排粉斜槽11之間通過排粉槽41連接；所述內(nèi)齒31有3-8個(gè)，分別位于至少兩個(gè)不同直徑的同心圓上。

作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述邊齒12和排粉斜槽11各有7個(gè)，均勻分布在環(huán)狀斜面1上；所述內(nèi)齒31有6個(gè)，其中4個(gè)內(nèi)齒31分布于大直徑圓周上，另外兩個(gè)內(nèi)齒31位于大直徑圓周的內(nèi)部。

具體來說，所述分布于大直徑圓周上的4個(gè)內(nèi)齒31內(nèi)齒與相鄰邊齒之間的夾角均為25.71°；所述兩個(gè)氣孔在鉆頭體頭部大平面上按夾角154.29°分布；所述大平面3外周的環(huán)狀斜面1之間的角度為35°~45°；鉆頭體5頭部的直徑為114mm，所述邊齒分布于直徑為99mm的圓周上，所述內(nèi)齒中4個(gè)分布于直徑為70mm的圓周上，而另兩個(gè)分別位于直徑為42mm和22mm的圓周上，所述邊齒球徑為16mm，所述內(nèi)齒球徑為13mm。

由于是采用了在鉆頭體頭部設(shè)有大平面、位于大平面外周的環(huán)狀斜面，鉆頭體外周表面均勻設(shè)有若干沿軸向延伸的排粉斜槽，斜面上均勻設(shè)有若干邊齒且邊齒與排粉斜槽相互間隔排列，大平面上設(shè)有若干內(nèi)齒和兩個(gè)連通鉆頭體內(nèi)部氣道的氣孔，大平面上設(shè)有兩個(gè)排粉槽，所述兩個(gè)排粉斜槽分別連通所述兩氣孔與兩個(gè)外周表面上排粉斜槽，兩氣孔在大平面周向上按一夾角分布，這樣的結(jié)構(gòu)可以使得鉆頭在工作期間，可及時(shí)將巖渣排出，減少了巖石的重復(fù)破碎，提高鑿孔速度，并且從氣孔噴出的氣體能夠冷卻各齒，提高鉆頭壽命。邊齒和內(nèi)齒分別采用合金制成的半球形柱齒狀，且邊齒的球徑大于內(nèi)齒的球徑，提高了各齒的強(qiáng)度和使用壽命。排粉斜槽和邊齒分別為7個(gè)，即邊齒采用51.43°夾角分布，內(nèi)齒為6個(gè)，且各內(nèi)齒與相鄰邊齒之間夾角分別為25.71°，排粉斜槽和邊齒相互間隔排列并采用相鄰各邊齒和內(nèi)齒之間的中心距大于各齒球徑的1.5~2倍，這樣各齒在端面上分布均勻，并承受著大致相等的破巖面積，以保證在破巖是各齒受力分布均勻，避免個(gè)別齒在鑿巖時(shí)受力不均而早期破壞，影響鉆頭的整體壽命。兩氣孔在鉆頭體頭部大平面上按夾角154.29°分布。即兩排粉槽之間的夾角、以及連通的兩排粉斜槽之間的夾角均為154.29°，排粉斜槽與大平面軸向之間的夾角為2°，鉆頭體圓周方向上排粉斜槽為截面半徑是15mm弧狀的長(zhǎng)槽，便于將巖渣排出孔底，減少重復(fù)破碎，和從氣孔噴出的氣體對(duì)各齒的冷卻，提高鉆頭壽命。邊齒和內(nèi)齒分別采用合金制成的半球形柱齒狀，且邊齒的球徑大于內(nèi)齒的球徑，提高了各齒的強(qiáng)度和使用壽命。排粉斜槽和邊齒分別為7個(gè)，即邊齒采用51.43°夾角分布，鉆頭體頭端外周面為一呈10°的倒錐過渡斜面。并且大平面與斜面之間角度為35°~45°，防止了卡鉆現(xiàn)象發(fā)生，保證了鑿孔順利進(jìn)行，保護(hù)了鉆頭體。而采用鉆頭體5頭部直徑為114mm的115型潛孔鉆頭，且邊齒分布于直徑為99mm的圓周上，內(nèi)齒中4個(gè)分布于直徑為70mm的圓周上，而另三個(gè)分別位于直徑為42mm和22mm的圓周上，邊齒球徑為16mm，內(nèi)齒球徑為13mm，使各齒在鉆頭體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)各齒圈軌跡的內(nèi)外側(cè)有一定的重疊，鑿巖時(shí)不留墻面，鑿巖徹底，并使各齒間應(yīng)力盡可能小，保證回轉(zhuǎn)時(shí)有足夠的固齒強(qiáng)度，使得該型潛孔鉆頭在中硬巖上打孔時(shí)，邊齒規(guī)格大，磨損較小，鑿速可以相應(yīng)提高，鉆頭壽命長(zhǎng)。