[發明專利]硬巖鉆桿

在審

• 申請號: 201811418677.1
• 申請日: 2018-11-26
• 公開（公告）號: CN109488221A
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 宋寧;孟偉;陳政;滿操;王保勤;張松林
• 申請（專利權）人: 鄒城兗礦泰德工貿有限公司
• 主分類號: E21B17/042
• 分類號: E21B17/042;E21B10/60;E21B10/43;E21B12/00
• 代理公司: 青島高曉專利事務所(普通合伙) 37104
• 代理人: 黃曉敏

本發明公開了一種硬巖鉆桿，包括鉆頭以及桿體，桿體的另一端設有回推機構；鉆頭包括刀桿以及兩個切削刃，兩個切削刃之間設有與刀桿同軸的破巖裝置，破巖裝置包括破巖桿以及固定機構，破巖桿的前端呈棱錐形，破巖桿的外圓柱面上設有以圓柱螺旋狀沿其軸向上升的螺旋凹槽，破巖桿的外圓柱面上設有平行于其軸向的多條渦流槽，在破巖桿上靠近其后端設有軸肩，刀桿上設有與破巖桿后端配合的固定孔，破巖桿的后端插入到固定孔并通過軸肩和緊固螺栓與刀桿進行固定。該硬巖鉆桿在鉆孔時，破巖桿的前端會擊打硬巖，硬巖會產生破碎或者裂紋，螺旋凹槽便于排斥碎屑，破巖裝置為后續鉆孔降低鉆進難度，提高了工作效率。

技術領域

本發明設有鉆桿技術領域，尤其是一種用于鑿硬巖的鉆桿。

背景技術

鑿巖作業時，鉆頭繞立軸旋轉，同時作軸向移動。堅硬的巖石在鉆頭的扭矩和軸向力作用下被切削，在工作葉片的擠壓和離心力作用下被破壞并搗松碎，形成土流壓向坑壁，同時沿頁面升運到鉆孔外。不同硬度的巖石鑿巖鉆孔時候所使用的鉆頭樣式是不同的。對于硬度較小的軟巖大是采用旋轉式鉆頭，對于硬度較大的硬巖大多是采用沖擊式鉆頭。由于完整的硬巖的鉆孔難度較高，現在的鉆桿在對硬巖時，在不對硬巖的完整進行一定的破壞，鉆孔的效率將難以提高。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于提供一種能夠先行破壞硬巖，使其產生裂紋以達到提高鉆孔效率的硬巖鉆桿。

為達到上述目的，采用以下技術方案。

一種硬巖鉆桿，包括鉆頭以及中空的桿體，所述鉆頭固定在桿體的一端，所述桿體的另一端設有回推機構；所述鉆頭包括刀桿以及刀桿頂端的兩個切削刃，刀桿上設有排屑槽，排屑槽從兩個切削刃延伸至刀桿的底端，兩個切削刃關于刀桿的軸心點對稱設置；所述兩個切削刃之間設有與所述刀桿同軸的破巖裝置，所述破巖裝置包括破巖桿以及固定機構，破巖桿的前端呈棱錐形，破巖桿的外圓柱面上設有以圓柱螺旋狀沿其軸向上升的螺旋凹槽，所述破巖桿的外圓柱面上設有平行于其軸向的多條渦流槽，所述渦流槽橫截面輪廓為具有共同端點的兩條線段，兩條線段之間的夾角為90°，在破巖桿上靠近其后端設有軸肩，所述刀桿上設有與破巖桿后端配合的固定孔，所述破巖桿的后端插入到固定孔并通過軸肩和緊固螺栓與刀桿進行固定。

所述回推機構包括回推油缸和固定支架，所述回推油缸包括活塞桿和活塞缸，所述桿體的后端外側設有套環，所述套環與活塞桿固定連接，所述桿體的后端設有臺階軸，所述回推油缸通過套環推動臺階軸回退，所述固定支架固定在驅動該硬巖鉆桿旋轉的驅動裝置上。鉆孔過程中如果發生卡鉆現象，回推油缸后推，桿體從鉆孔中推出。

為了增加破巖桿的對撞擊的承受能力，所述破巖桿的的直徑由后端向前端逐漸縮小。

所述刀桿上設有沉頭孔，所述沉頭孔與固定孔同軸，所述破巖桿的軸肩與沉頭孔的端面平齊。

所述固定孔和沉頭孔均為內六角孔。

所述桿體的前端設有外螺紋，所述刀桿的后端設有內螺紋，所述桿體與刀桿通過內螺紋和外螺紋進行絲扣配合，所述桿體包括連接套、前桿部和后桿部，前桿部的后端和后桿部的前端均設有外螺紋，所述連接套兩端均設有內螺紋，所述前桿部和后桿部通過連接套進行連接，從所述活塞的通孔中穿過的為后桿部。

所述渦流槽設有兩個、三個或四個，渦流槽彼此之間的間距相同。

所述渦流槽與破巖桿外圓柱面通過圓角進行過渡。

所述螺栓凹槽的截面形狀為矩形、三角形。