[實用新型]一種用于背包式巖芯鉆機的鉆頭組件

有效

• 申請號: 201520319314.8
• 申請日: 2015-05-18
• 公開（公告）號: CN204716135U
• 公開（公告）日: 2015-10-21
• 發明（設計）人: 馬克剛;蒯振亞;汪巖松;張明瑞;阮善鴻;黃興懷;胡孔飛;禹峰;洪光森;周立國;李金華;許慶偉;汪海
• 申請（專利權）人: 中國能源建設集團安徽省電力設計院有限公司
• 主分類號: E21B10/02
• 分類號: E21B10/02;E21B17/042;E21B10/60
• 代理公司: 合肥天明專利事務所 34115
• 代理人: 張祥騫;奚華保

技術領域

本實用新型涉及鉆機設備技術領域，具體來說是一種用于背包式巖芯鉆機的鉆頭組件。

背景技術

背包式巖芯鉆機是近年由國外引進的一款便攜式輕便鉆機，它攜帶輕便（整套設備全部放在一個雙肩背包中），操作簡便（作業時僅單人即可完成勘探取樣工作），適用于山區、丘陵等交通不便、水源缺乏地區的淺層地質勘查取樣，可取代槽探、井探等費時費力的勘探方法，與機鉆相比，具有“攜帶方便、操作簡單、鉆孔快捷”的特點，主要用于巖石層鉆進。

該設備工作原理如下：由一臺小型發動機輸出動力，經變速箱、離合器帶動連接的鉆桿、鉆具、金剛石在巖石表面回轉鉆進；供水系統同步工作，即用泵通過變水接頭將水通過鉆桿、鉆具、鉆頭內腔送入孔底做為沖洗液沖排鉆進產生的巖粉和冷卻鉆頭，沖洗液經鉆頭底部沿鉆頭、鉆具、鉆桿的外壁與鉆孔間歇返回孔口，實現正循環方式供水。鉆頭在鉆進過程中，鉆頭唇面在巖面高速旋轉鉆進，鉆頭胎體不斷磨損，金剛石不斷出露克取巖石成巖粉，類似于砂輪磨削金屬材料，沖洗液以正循環方式不斷沖排巖粉和冷卻鉆頭。其鉆頭采用孕鑲人工金剛石，電鍍加工成型；鉆頭胎體分無水槽、兩水槽和三水槽等多種規格（按隨巖石硬度增加而減少水口選用）；鉆頭與鉆具采用細牙螺紋連接。

在實際使用中發現，背包式巖芯鉆機的鉆頭、鉆具磨損非常嚴重，常發生燒鉆、掉鉆和錯絲現象，鉆頭報廢率高，如圖1、圖2和圖3所示，存在以下問題：

1、鉆頭與鉆具接頭使用細牙螺紋連接且連接長度短，在鉆具、鉆頭絲扣部位稍有磨損變形，就會出現安裝（拆卸）錯扣和鉆進時掉鉆頭現象，導致鉆頭、鉆具甚至鉆孔報廢；

2、鉆頭胎體唇面較薄，金剛石濃度無法過高，導致胎體耐磨性差，特別是鉆進極硬巖時若選用無水槽規格時，易造成鉆頭冷卻不及時造成燒鉆；

3、胎體水槽寬度窄，導致巖粉排除不及時造成鉆具鉆頭磨損嚴重，鉆頭冷卻不及時易造成燒鉆，鉆進時需不斷提鉆沖洗鉆孔，鉆進效率降低；

4、胎體水槽高度低，當胎體磨損一半高度時基本沒有水口，繼續使用由于巖粉無法排除，鉆頭無法及時冷卻，造成胎體迅速磨損或者燒鉆，鉆頭很快報廢，無法正常使用；

5、鉆頭基本無內出刃，外出刃較小，造成鉆進過程中鉆孔與鉆具、芯樣與鉆具的間隙較小，導致鉆具磨損大；

6、鉆頭體長度過短，鉆進過程中由于孔底粗粒巖粉沉淀多，高速鉆進過程造成鉆具與鉆頭連接絲扣部位磨損嚴重且易變形；

7、由于鉆頭胎體采用電鍍方式加工，胎體水槽高度設置不能過大，鉆進過程胎體與鉆頭體連接強度較差，在連接處易崩斷。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了解決現有技術中鉆頭在實際使用時可靠性差的缺陷，提供一種用于背包式巖芯鉆機的鉆頭組件來解決上述問題。

為了實現上述目的，本實用新型的技術方案如下：

一種用于背包式巖芯鉆機的鉆頭組件，包括鉆具和鉆頭，所述鉆具的內螺紋為粗牙螺紋結構，鉆頭包括鉆頭體，鉆頭體的一端連接有外螺紋接口，外螺紋接口為粗牙螺紋結構，鉆頭通過外螺紋接口安裝在鉆具上；

鉆頭體的另一端固定安裝有胎體凸臺，胎體凸臺上焊接胎體，胎體的數量至少為2個，相鄰的胎體之間均設有水口，水口的高度與胎體相同。

所述胎體凸臺的內徑小于鉆頭體的內徑，胎體凸臺的外徑大于鉆頭體的外徑。

所述的水口和胎體的俯視面均呈扇面結構。

所述水口的弧長為胎體的九分之二至九分之四。

所述的胎體為2個，水口的圓心角為50度至70度。

所述的胎體為3個，水口的圓心角為30度至50度。

所述胎體的厚度為鉆頭成孔直徑的12%-20%。

所述胎體的厚度為4.5mm。

所述的外螺紋接口的長度與鉆頭體相同。

所述鉆頭體的壁厚為2.25mm，鉆頭體的長度與鉆頭外徑比為1.3，鉆頭的內出刃和外出刃均為1mm。

有益效果

本實用新型的一種用于背包式巖芯鉆機的鉆頭組件，與現有技術相比通過改變鉆頭的結構設計，提高了鉆頭的使用可靠性，適用于各類小口徑便攜式鉆機，具有較好的通用性，極大降低了使用成本，提高了使用效率。具有結構簡單、成本低廉、使用便攜的特點。

附圖說明??????????????????????

圖1為現有技術中鉆頭的結構立體圖；

圖2為圖1的剖視立體圖；

圖3為現有技術中鉆頭橫向狀態時的正視圖；

圖4為本實用新型的結構立體圖；