CN208564441U - 一种增加迎面布齿结构的旋翼块式扩孔钻具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种增加迎面布齿结构的旋翼块式扩孔钻具，由钻头与轴柄组成，在轴柄上设有用于连接潜孔冲击器的连接口，钻头包括直径面、顶面、底面、第一倾斜外圆面、倾斜面、第二倾斜外圆面、第一垂直外圆面、第二垂直外圆面，顶面与底面相互平行，第一垂直外圆面、第二垂直外圆面、直径面分别垂直于顶面、底面，第一倾斜外圆面与倾斜面之间设有迎面，第二倾斜外圆面倾斜布置在第一垂直外圆面的底部与第二垂直外圆面的顶部之间。本实用新型在第一倾斜外圆面与倾斜面之间增设迎面，能够将现有技术中的倾斜面上的一个半圆齿移动至迎面上，由于迎面分别与第一倾斜外圆面、倾斜面彼此独立，因此使安装半圆齿的工具容易伸入空穴的侧壁上。

Description

一种增加迎面布齿结构的旋翼块式扩孔钻具

技术领域

本实用新型涉及地质矿产勘查设备技术领域，具体的说，是指一种增加迎面布齿结构的旋翼块式扩孔钻具。

背景技术

跟管钻具应用于地质矿产勘查领域，在众多复杂的地层钻进施工中，塌孔、埋钻是施工人员经常遇到的并且又十分头疼的问题，采用常规的钻进工艺方法很难保证钻孔的质量和施工效率。潜孔冲击器跟管钻进技术充分利用了潜孔冲击器高效冲击破碎岩石的优势，在高效碎岩钻进的同时，跟入套管保护钻孔的孔壁，利用套管的刚性导向作用，可以抑制钻孔弯曲，保证钻孔的直线度，因此跟管扩孔钻具在国内外也被广泛应用于坚硬、破碎、松散等复杂地层的工程钻孔施工中。潜孔冲击器跟管钻进技术是通过钻杆与潜孔冲击器驱动钻具冲击和回转，带动钻具上的偏心扩孔头自转，扩孔头在偏心力作用下展开，因此被称之为“旋翼块式扩孔钻具”，之后钻头展开的直径大于跟管和管靴的外径，从而达到扩孔的目的。

现有技术中的钻具在半圆齿的安装过程中，如图1所示的钻头俯视图，倾斜面上两个半圆齿之间的间距过小，采用安装工具安装这两个半圆齿时，由于安装工具的管壁较厚，安装工具不能伸入到半圆齿的空穴侧壁上，即便是能够伸入空穴壁上，也不能准确的将齿头安放在钻头的空穴中，从而影响了钻头的安装效率，并且现有技术中的钻具，半圆齿的布置不均匀，在钻孔时，容易加速钻头的损坏，使钻孔工作效率降低。

因此提供一种在钻头上便于安装半圆齿，并且使所安装的半圆齿分布均匀的旋翼块式扩孔钻具，是本技术领域的技术人员所要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种增加迎面布齿结构的旋翼块式扩孔钻具，以解决现有技术中的钻头不便于安装半圆齿，并且所安装的半圆齿分布不均匀的问题，本实用新型通过下述技术方案实现：

一种增加迎面布齿结构的旋翼块式扩孔钻具，由钻头与轴柄组成，在轴柄上设有用于连接潜孔冲击器的连接口，所述钻头包括直径面、顶面、底面、第一倾斜外圆面、倾斜面、第二倾斜外圆面、第一垂直外圆面、第二垂直外圆面，顶面与底面相互平行，第一垂直外圆面、第二垂直外圆面、直径面分别垂直于顶面、底面，第一倾斜外圆面与倾斜面之间设有迎面，第二倾斜外圆面倾斜布置在第一垂直外圆面的底部与第二垂直外圆面的顶部之间，并且在顶面上过盈连接有锥形齿，在第一倾斜外圆面、迎面、倾斜面、第二倾斜外圆面上过盈连接有半圆齿，在第二垂直外圆面上过盈连接有平顶齿。

本实用新型在第一倾斜外圆面与倾斜面之间增设迎面，能够将现有技术中的倾斜面上的一个半圆齿移动至迎面上，在对钻头进行半圆齿安装时，由于迎面分别与第一倾斜外圆面、倾斜面彼此独立，因此使安装半圆齿的工具容易伸入空穴的侧壁上，从而便于半圆齿的安装。另外，本实用新型的钻头设有台阶，在钻头进行钻凿时，还能够对钻头起到定心的作用，使钻头在钻凿时更稳定，不易损坏。

所述顶面上过盈连接有锥形齿，以便于钻头对孔底进行钻凿；第一倾斜外圆面、迎面、倾斜面、第二倾斜外圆面上过盈连接有半圆齿，以便于钻头对锥形齿所钻凿的岩石等进一步破碎；第二垂直外圆面上过盈连接有平顶齿，以防止钢体的加速磨蚀。

进一步的，所述第一倾斜外圆面、迎面、倾斜面的倾斜角度相同，在钻头生产加工时，无需另外更换车床等加工工具的加工角度，从而便于车床等加工工具对钻头进行加工生产，提高钻头的生产效率。

进一步的，所述第一垂直外圆面的高度为18毫米，当第一垂直外圆面的高度为18毫米时，钻孔孔底凹槽周围的土体能够对钻头形成良好的约束力，从而使钻具的轴向振动、周向振动和横向振动能够得到有效减小。

进一步的，所述钻头与轴柄的交界处设有截面形状为大于1/4圆弧的环形凹槽，现有技术中，常常在钻头与轴柄的交界处设置截面形状为1/4的圆弧结构，这种结构能够缓解一部分的应力集中现象，但是截面形状为大于1/4圆弧的环形凹槽增大了钢体内应力分布的范围，在钻头承受冲击荷载时，能够将应力更广泛的分散到钢体内，从而使钻头不易发生非正常断裂的破坏形式，保证了钻头使用寿命的长久。

进一步的，所述平顶齿、锥形齿、半圆齿采用硬质合金材料制作而成，所述钻头与轴柄采用FF710钢制作而成。硬质合金具有硬度高、耐磨、强度高和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，而FF710钢具有较高的断裂韧性和较低的疲劳裂纹扩展速率，适用于制造高强度连接件和轴类零件。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本实用新型在第一倾斜外圆面与倾斜面之间增设迎面，能够将现有技术中的倾斜面上的一个半圆齿移动至迎面上，在对钻头进行半圆齿安装时，由于迎面分别与第一倾斜外圆面、倾斜面彼此独立，因此使安装半圆齿的工具容易伸入空穴的侧壁上，从而便于半圆齿的安装；

(2)本实用新型的钻头设有台阶，在钻头进行钻凿时，还能够对钻头起到定心的作用，使钻头在钻凿时更稳定，不易损坏；

(3)本实用新型第一倾斜外圆面、迎面、倾斜面的倾斜角度相同，在钻头生产加工时，无需另外更换车床等加工工具的加工角度，从而便于车床等加工工具对钻头进行加工生产，提高钻头的生产效率；

(4)本实用新型钻头与轴柄的交界处设有截面形状为大于1/4圆弧的环形凹槽，增大了钢体内应力分布的范围，在钻头承受冲击荷载时，能够将应力更广泛的分散到钢体内，从而使钻头不易发生非正常断裂的破坏形式，保证了钻头使用寿命的长久。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其他特征、目的和优点将会变得更为明显：

图1为现有技术钻头的俯视图；

图2为本实用新型的立体图；

图3为本实用新型的俯视图；

图4为本实用新型的环形凹槽结构示意图；

其中：1—钻头，2—轴柄，3—直径面，4—第一倾斜外圆面，5—迎面，6—倾斜面，7—第二倾斜外圆面，8—第一垂直外圆面，9—第二垂直外圆面，10—平顶齿，11—半圆齿，12—锥形齿，13—环形凹槽。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例：

一种增加迎面布齿结构的旋翼块式扩孔钻具，如图1至图4所示，由钻头1与轴柄2组成，在轴柄2上设有用于连接潜孔冲击器的连接口，所述钻头1包括直径面3、顶面、底面、第一倾斜外圆面4、倾斜面6、第二倾斜外圆面7、第一垂直外圆面8、第二垂直外圆面9，顶面与底面相互平行，第一垂直外圆面8、第二垂直外圆面9、直径面3分别垂直于顶面、底面，第一倾斜外圆面4与倾斜面6之间设有迎面5，并且第一倾斜外圆面4、迎面5、倾斜面6的倾斜角度相同。

本实用新型在第一倾斜外圆面4与倾斜面6之间增设迎面5，能够将现有技术中的倾斜面6上的一个半圆齿移动至迎面上，在对钻头1进行半圆齿11安装时，由于迎面5分别与第一倾斜外圆面4、倾斜面6彼此独立，因此使安装半圆齿11的工具容易伸入空穴的侧壁上，从而便于半圆齿11的安装。

如图1至图4所示，第二倾斜外圆面7倾斜布置在第一垂直外圆面8的底部与第二垂直外圆面9的顶部之间，并且第一垂直外圆面8的高度为18毫米。在顶面上过盈连接有锥形齿12，在第一倾斜外圆面4、迎面5、倾斜面6、第二倾斜外圆面7上过盈连接有半圆齿11，在第二垂直外圆面9上过盈连接有平顶齿10。

本实用新型的钻头1设有由第一倾斜外圆面4、第一垂直外圆面8、第二倾斜外圆面7组成的台阶，在钻头1进行钻凿时，还能够对钻头1起到定心的作用，使钻头1在钻凿时更稳定，不易损坏。所述顶面上过盈连接有锥形齿12，以便于钻头1对孔底进行钻凿；第一倾斜外圆面4、迎面5、倾斜面6、第二倾斜外圆面7上过盈连接有半圆齿11，以便于钻头1对锥形齿12所钻凿的岩石等进一步破碎；第二垂直外圆面9上过盈连接有平顶齿10，以防止钢体的加速磨蚀。

如图1至图4所示，所述钻头1与轴柄2的交界处设有截面形状为大于1/4圆弧的环形凹槽13，现有技术中，常常在钻头1与轴柄2的交界处设置截面形状为1/4的圆弧结构，这种结构能够缓解一部分的应力集中现象，但是截面形状为大于1/4圆弧的环形凹槽增大了钢体内应力分布的范围，在钻头1承受冲击荷载时，能够将应力更广泛的分散到钢体内，从而使钻头1不易发生非正常断裂的破坏形式，保证了钻头1使用寿命的长久。

如图1至图4所示，所述平顶齿10、锥形齿12、半圆齿11采用硬质合金材料制作而成，所述钻头1与轴柄2采用FF710钢制作而成。硬质合金具有硬度高、耐磨、强度高和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，而FF710钢具有较高的断裂韧性和较低的疲劳裂纹扩展速率，适用于制造高强度连接件和轴类零件。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解为：在不脱离本实用新型的原理和宗旨下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种增加迎面布齿结构的旋翼块式扩孔钻具，由钻头(1)与轴柄(2)组成，在轴柄(2)上设有用于连接潜孔冲击器的连接口，其特征在于：所述钻头(1)包括直径面(3)、顶面、底面、第一倾斜外圆面(4)、倾斜面(6)、第二倾斜外圆面(7)、第一垂直外圆面(8)、第二垂直外圆面(9)，顶面与底面相互平行，第一垂直外圆面(8)、第二垂直外圆面(9)、直径面(3)分别垂直于顶面、底面，第一倾斜外圆面(4)与倾斜面(6)之间设有迎面(5)，第二倾斜外圆面(7)倾斜布置在第一垂直外圆面(8)的底部与第二垂直外圆面(9)的顶部之间，并且在顶面上过盈连接有锥形齿(12)，在第一倾斜外圆面(4)、迎面(5)、倾斜面(6)、第二倾斜外圆面(7)上过盈连接有半圆齿(11)，在第二垂直外圆面(9)上过盈连接有平顶齿(10)。

2.根据权利要求1所述的一种增加迎面布齿结构的旋翼块式扩孔钻具，其特征在于：所述第一倾斜外圆面(4)、迎面(5)、倾斜面(6)的倾斜角度相同。

3.根据权利要求1所述的一种增加迎面布齿结构的旋翼块式扩孔钻具，其特征在于：所述第一垂直外圆面(8)的高度为18毫米。

4.根据权利要求1所述的一种增加迎面布齿结构的旋翼块式扩孔钻具，其特征在于：所述钻头(1)与轴柄(2)的交界处设有截面形状为大于1/4圆弧的环形凹槽(13)。

5.根据权利要求1至4任一项所述的一种增加迎面布齿结构的旋翼块式扩孔钻具，其特征在于：所述平顶齿(10)、锥形齿(12)、半圆齿(11)采用硬质合金材料制作而成，所述钻头(1)与轴柄(2)采用FF710钢制作而成。