CN110344766A - 超强破岩冲击器 - Google Patents
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Abstract
超强破岩冲击器，属于钻探设备领域。包括钻头，所述的钻头上设有旋进钻头，所述的钻头内部设有空腔，所述的空腔内安装有水驱动装置，所述的水驱动装置包括设在上侧的一级水泵，所述的一级水泵通过分流管连接至二级水泵，所述的二级水泵下侧固连有分流器，在分流器下侧通过水流冲击管连接到设在钻头内最下端的冲击头上，所述的分流器的外侧设有整流器，所述的分流管的侧面还连接有次级水流管，所述的次级水流管的下端连接至整流器上，所述的整流器下侧设有冲水通道，所述的水流冲击管安装在冲水通道内，所述的冲水通道连通至钻头的最下端，所述的冲水通道内的下侧位置安装有过滤网，所述的一级水泵的上侧通过供水管连接至外界钻机井架上的水泵。
Description
技术领域
本发明涉及钻探设备技术领域，具体地说就是超强破岩冲击器。
背景技术
在煤炭、石油等能源行业中，由于矿井井下状况复杂，常常需要在井下完成多种作业，破岩即为繁杂作业中的一种，现有的破岩工具中，主要采用钻头钻进完成破岩工作，钻头承受载荷大，导致钻头工作寿命缩短，仅通过钻头工作，在遇到硬度大的岩层时，破岩效果无法达到理想状况，仅仅通过钻头钻进完成破岩工作，导致工作模式单一，钻头负荷过大，钻头老化较快，钻孔投入较大等，所以需要一种能够提供破岩和钻孔两种工作方式的冲击器。
发明内容
本发明的目的在于提供超强破岩冲击器，可以大幅提高工作效率，能够提供破岩和钻孔两种工作方式。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：超强破岩冲击器，包括钻头，所述的钻头上设有旋进钻头，所述的钻头内部设有空腔，所述的空腔内安装有水驱动装置，所述的水驱动装置包括设在上侧的一级水泵，所述的一级水泵通过分流管连接至二级水泵，所述的二级水泵下侧固连有分流器，在分流器下侧通过水流冲击管连接到设在钻头内最下端的冲击头上，所述的分流器的外侧设有整流器，所述的分流管的侧面还连接有次级水流管，所述的次级水流管的下端连接至整流器上，所述的整流器下侧设有冲水通道，所述的水流冲击管安装在冲水通道内，所述的冲水通道连通至钻头的最下端，所述的冲水通道内的下侧位置安装有过滤网，所述的一级水泵的上侧通过供水管连接至外界钻机井架上的水泵。
作为优化，所述的旋进钻头的数量为5个，旋进钻头的横截面呈“L”形，所述的旋进钻头包括设在钻头底部的主切割刀和钻头侧面的副切割刀，所述的主切割刀和副切割刀的表面均设有金刚石。
作为优化，所述的冲击头的数量为5个，冲击头上的出水口的方向与垂直方向夹角为15～30度，所述的水流冲击管的数量与冲击头的数量相同。
作为优化，所述的分流器、整流器、分流管、水流冲击管和次级水流管均为抗震、抗压材料制成。
作为优化，所述的钻头的底部为圆顶状。
本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明的超强破岩冲击器，通过旋进钻头提供正常钻头钻孔的能力，再通过水驱动装置提供破岩的能力，水驱动装置通过一级水泵为二级水泵和冲水通道提供水流供应，冲水通道的水流能够为旋进钻头降温并冲走碎屑，当遇到较硬的岩石时，仅通过旋进钻头效率较慢，会对钻头磨损较大，此时使用冲击头发射出高压水流，形成水刀，将岩石切开，使钻孔变得更加容易，并且相比于现有使用机械冲击的破岩冲击器，效果更好，效率更高，并能够边冲击边钻孔，互不影响，极大地提升了钻孔的效率，降低了成本和磨损。
附图说明
附图1为本发明的轴侧示意图。
附图2为本发明钻头底部结构示意图。
附图3为本发明内部结构剖面正视示意图。
附图4为本发明内部结构剖面轴侧示意图。
附图5为本发明钻头内部结构外表示意图。
附图6为本发明整流器局部剖切示意图。
附图7为本发明水流冲击管与冲水通道示意图。
其中，1钻头、2旋进钻头、3空腔、4水驱动装置、5一级水泵、6二级水泵、7分流管、8分流器、9水流冲击管、10冲击头、11整流器、12次级水流管、13冲水通道、14过滤网、15供水管、16主切割刀、17副切割刀、18金刚石。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1所示实施例中，超强破岩冲击器，包括钻头1，所述的钻头1上设有旋进钻头2，如图3或4所示，所述的钻头1内部设有空腔3，所述的空腔3内安装有水驱动装置4，所述的水驱动装置4包括设在上侧的一级水泵5，所述的一级水泵5通过分流管7连接至二级水泵6，所述的二级水泵6下侧固连有分流器8，在分流器8下侧通过水流冲击管9连接到设在钻头1内最下端的冲击头10上，所述的分流器8的外侧设有整流器11，所述的分流管7的侧面还连接有次级水流管12，所述的次级水流管12的下端连接至整流器11上，所述的整流器11下侧设有冲水通道13，所述的水流冲击管9安装在冲水通道13内，所述的冲水通道13连通至钻头1的最下端，所述的冲水通道13内的下侧位置安装有过滤网14，所述的一级水泵5的上侧通过供水管15连接至外界钻机井架上的水泵。
所述的分流器是把二级水泵6中泵出的高压水流分散到多个水流冲击管9中，实现单水泵多水刀。
所述的整流器11是把次级水流管12中的水流分散整合再进入到冲水通道13中，使水流从钻头1的底部流出，能够为所有的旋进钻头2冲水降温。
所述的旋进钻头2的数量为5个，旋进钻头2的横截面呈“L”形，所述的旋进钻头2包括设在钻头1底部的主切割刀16和钻头1侧面的副切割刀17，所述的主切割刀16和副切割刀17的表面均设有金刚石18。
所述的冲击头10的数量为5个，冲击头10上的出水口的方向与垂直方向夹角为15～30度，所述的水流冲击管9的数量与冲击头10的数量相同。
为了防止钻头钻孔时震动较大，震坏内部的结构，所述的分流器8、整流器11、分流管7、水流冲击管9和次级水流管12均为抗震、抗压材料制成。
所述的钻头1的底部为圆顶状，有利于冲击碎屑和降温的水流通过。
工作原理：本装置在使用时，正常状态下使用旋进钻头2进行钻孔，这时一级水泵工作，二级水泵不工作，水流仅从次级水流管12流过为钻孔提供降温和冲走碎屑，当发现钻孔进度较慢钻到较硬的岩石时，启动二级水泵，水流通过5个水流冲击管9并在冲击头处形成高压水刀，对岩石进行冲击，钻头边旋转边冲击，效率非常高。
本发明的超强破岩冲击器，通过旋进钻头提供正常钻头钻孔的能力，再通过水驱动装置提供破岩的能力，水驱动装置通过一级水泵为二级水泵和冲水通道提供水流供应，冲水通道的水流能够为旋进钻头降温并冲走碎屑，当遇到较硬的岩石时，仅通过旋进钻头效率较慢，会对钻头磨损较大，此时使用冲击头发射出高压水流，形成水刀，将岩石切开，使钻孔变得更加容易，并且相比于现有使用机械冲击的破岩冲击器，效果更好，效率更高，并能够边冲击边钻孔，互不影响，极大地提升了钻孔的效率，降低了成本和磨损。
上述具体实施方式仅是本发明的具体个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样，任何符合本发明权利要求书的超强破岩冲击器且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应落入本发明的专利保护范围。
Claims (5)
1.超强破岩冲击器，其特征在于：包括钻头(1)，所述的钻头(1)上设有旋进钻头(2)，所述的钻头(1)内部设有空腔(3)，所述的空腔(3)内安装有水驱动装置(4)，所述的水驱动装置(4)包括设在上侧的一级水泵(5)，所述的一级水泵(5)通过分流管(7)连接至二级水泵(6)，所述的二级水泵(6)下侧固连有分流器(8)，在分流器(8)下侧通过水流冲击管(9)连接到设在钻头(1)内最下端的冲击头(10)上，所述的分流器(8)的外侧设有整流器(11)，所述的分流管(7)的侧面还连接有次级水流管(12)，所述的次级水流管(12)的下端连接至整流器(11)上，所述的整流器(11)下侧设有冲水通道(13)，所述的水流冲击管(9)安装在冲水通道(13)内，所述的冲水通道(13)连通至钻头(1)的最下端，所述的冲水通道(13)内的下侧位置安装有过滤网(14)，所述的一级水泵(5)的上侧通过供水管(15)连接至外界钻机井架上的水泵。
2.根据权利要求1所述的超强破岩冲击器，其特征在于：所述的旋进钻头(2)的数量为5个，旋进钻头(2)的横截面呈“L”形，所述的旋进钻头(2)包括设在钻头(1)底部的主切割刀(16)和钻头(1)侧面的副切割刀(17)，所述的主切割刀(16)和副切割刀(17)的表面均设有金刚石(18)。
3.根据权利要求1所述的超强破岩冲击器，其特征在于：所述的冲击头(10)的数量为5个，冲击头(10)上的出水口的方向与垂直方向夹角为15～30度，所述的水流冲击管(9)的数量与冲击头(10)的数量相同。
4.根据权利要求1所述的超强破岩冲击器，其特征在于：所述的分流器(8)、整流器(11)、分流管(7)、水流冲击管(9)和次级水流管(12)均为抗震、抗压材料制成。
5.根据权利要求1所述的超强破岩冲击器，其特征在于：所述的钻头(1)的底部为圆顶状。
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