硬岩镀膜钻头

摘要

硬岩镀膜钻头，包括刀头和钻头体，所述的钻头体上设置有两个对称设置的刀头，所述的刀头为耐磨加强型刀头，所述的钻头体在位于刀头的下端设置有圆周分布的护体合金，所述的钻头体的内部设置有通水孔，钻头体位于刀头的下端设置有对称设置的退钻刀片，退钻刀片通过转轴安装在钻头体上，钻头体上设置有活动安装的连接杆，连接杆为圆形结构并且中心位置设置通水孔，在连接杆上端设置有防止连接杆与钻头体相互转动的固定块，固定块可以沿着钻头体上的滑槽上下滑动，在所述固定块下端与钻头体之间设置有弹簧，该钻头能够实现矿井的快速开钻，同时在退钻时，通过退钻刀片快速实现钻头的退出，防止钻头在退出时造成卡死现象发生。

权利要求

1.硬岩镀膜钻头，包括刀头（1）和钻头体（3），其特征在于：所述的钻头体（3）上设置有两个对称设置的刀头（1），所述的刀头（1）为耐磨加强型刀头，所述的钻头体（3）在位于刀头（1）的下端设置有圆周分布的护体合金（2），所述的钻头体（3）的内部设置有通水孔（4），所述的钻头体（3）位于刀头（1）的下端设置有对称设置的退钻刀片（6），所述的退钻刀片（6）通过转轴（7）安装在钻头体（3）上，所述的钻头体（3）上设置有活动安装的连接杆（8），所述的连接杆（8）为圆形结构并且中心位置设置通水孔（4），在连接杆（8）上端设置有防止连接杆（8）与钻头体（3）相互转动的固定块（9），所述的固定块（9）可以沿着钻头体（3）上的滑槽上下滑动，在所述固定块（9）下端与钻头体（3）之间设置有弹簧（10），所述的弹簧（10）位于钻头体（3）的滑槽内部并且弹簧（10）的上下两端均插入对应的结构内部；所述的连接杆（8）可沿着钻头体（3）上下移动，在弹簧（10）位于放松状态时，所述的连接杆（8）的上端与钻头体（3）上滑槽的最上端接触；所述的连接杆（8）可沿着钻头体（3）上下移动，在弹簧（10）位于压紧状态时，所述的连接杆（8）的上端与钻头体（3）上滑槽的最下端接触，连接杆（8）上的固定块（9）向下压紧退钻刀片（6）。

2.根据权利要求1所述的硬岩镀膜钻头，其特征在于：所述的退钻刀片（6）为弧形结构，所述的钻头体（3）与退钻刀片（6）接触的位置也为弧形结构，所述的退钻刀片（6）在非工作状态下安装在钻头体（3）下端的弧形结构下。

3.根据权利要求1所述的硬岩镀膜钻头，其特征在于：所述的连接杆（8）的下端设置有外螺纹（5），所述的连接杆（8）与钻杆螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的硬岩镀膜钻头，其特征在于：所述的退钻刀片（6）位于收缩状态时，所述的刀头（1）的直径大于所述的退钻刀片（6）的直径。

说明书

硬岩镀膜钻头

技术领域

[0001] 本发明涉及矿山开采、地质钻探开钻技术领域，具体地说就是一种硬岩镀膜钻头。

背景技术

[0002] 钻头是钻井过程中，直接与岩石接触，通过切削、冲压等作用破碎岩石的工具。现代钻井工程中广泛使用的钻头主要有牙轮钻头、PDC  钻头（Polycrystalline DiamondCompact Bits聚晶金刚石复合片钻头）。当今，牙轮钻头和PDC钻头都已发展到相当高的水平，但仍存在一些不可克服的问题。一是怕划眼和扩眼，使密封轴承的牙轮钻头，特别是PDC钻头先期损坏 ；二是对井底中心岩石的运动小，功能不足，中心岩石不易破碎，影响钻头的机械钻速，牙轮钻头和 PDC 钻头中心布齿少、易磨损，也是钻头失效的主要原因。
以下分别对本发明的背景相关的三牙轮钻头、单牙轮钻头、PDC 钻头、复合钻头特点进行分析。

[0003] 由于巷道围岩裂隙的发育，打钻后往往造成孔壁塌陷，甚至打孔区域大范围塌孔，使得钻头和钻杆难以退出。当孔深较大时，钻孔内的钻杆数量较多，塌孔后无法取出，导致丢钻、丢杆现象严重，造成严重的浪费。而埋藏在煤岩体中的钻杆和钻头，会对煤矿安全生产，特别是工作面的生产造成很大安全隐患。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种硬岩镀膜钻头，该钻头能够实现矿井的快速开钻，同时在退钻时，通过退钻刀片快速实现钻头的退出，防止钻头在退出时造成卡死现象发生。

[0005] 本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：硬岩镀膜钻头，包括刀头1和钻头体3，所述的钻头体3上设置有两个对称设置的刀头1，所述的刀头1为耐磨加强型刀头，所述的钻头体3在位于刀头1的下端设置有圆周分布的护体合金2，所述的钻头体3的内部设置有通水孔4，所述的钻头体3位于刀头1的下端设置有对称设置的退钻刀片6，所述的退钻刀片6通过转轴7安装在钻头体3上，所述的钻头体3上设置有活动安装的连接杆8，所述的连接杆8为圆形结构并且中心位置设置通水孔4，在连接杆8上端设置有防止连接杆8与钻头体3相互转动的固定块9，所述的固定块9可以沿着钻头体3上的滑槽上下滑动，在所述固定块9下端与钻头体3之间设置有弹簧10，所述的弹簧10位于钻头体3的滑槽内部并且弹簧10的上下两端均插入对应的结构内部。

[0006] 作为优化，所述的退钻刀片6为弧形结构，所述的钻头体3与退钻刀片6接触的位置也为弧形结构，所述的退钻刀片6在非工作状态下安装在钻头体3下端的弧形结构下。

[0007] 作为优化，所述的连接杆8可沿着钻头体3上下移动，在弹簧10位于放松状态时，所述的连接杆8的上端与钻头体3上滑槽的最上端接触。

[0008] 作为优化，所述的连接杆8可沿着钻头体3上下移动，在弹簧10位于压紧状态时，所述的连接杆8的上端与钻头体3上滑槽的最下端接触。

[0009] 作为优化，所述的连接杆8的下端设置有外螺纹5，所述的连接杆8与钻杆螺纹连接。

[0010] 作为优化，所述的退钻刀片6位于收缩状态时，所述的刀头1的直径大于所述的退钻刀片6的直径。

[0011] 本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明的一种硬岩镀膜钻头，通过在钻井时前端的刀头实现对矿井的钻进，在退刀时，钻头体整体向后移动，连接杆也会沿着钻头体向后移动，连接杆上的弹簧处于压缩状态，在连接杆后移时，退钻刀片沿着转轴旋转，处于张开状态，在钻头体旋转时退钻刀片也对矿井内部的矿渣进行钻动，实现钻头的整体退出，提高了钻头的工作效率。

附图说明

[0012] 图1为本发明实施例1结构图；

[0013] 图2为本发明实施例2结构图；

[0014] 其中，1刀头、2护体合金、3钻头体、4通水孔、5外螺纹、6退钻刀片、7转轴、8连接杆、9固定块、10弹簧。

具体实施方式

[0015] 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。

[0016] 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。

[0017] 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。

[0018] 如图1所示实施例中，硬岩镀膜钻头，包括刀头1和钻头体3，所述的钻头体3上设置有两个对称设置的刀头1，所述的刀头1为耐磨加强型刀头，所述的钻头体3在位于刀头1的下端设置有圆周分布的护体合金2，所述的钻头体3的内部设置有通水孔4，所述的钻头体3位于刀头1的下端设置有对称设置的退钻刀片6，所述的退钻刀片6通过转轴7安装在钻头体3上，所述的钻头体3上设置有活动安装的连接杆8，所述的连接杆8为圆形结构并且中心位置设置通水孔4，在连接杆8上端设置有防止连接杆8与钻头体3相互转动的固定块9，所述的固定块9可以沿着钻头体3上的滑槽上下滑动，在所述固定块9下端与钻头体3之间设置有弹簧10，所述的弹簧10位于钻头体3的滑槽内部并且弹簧10的上下两端均插入对应的结构内部。

[0019] 在图1中，退钻刀片与钻头体互相贴合设置，此时连接杆活动部分全部深入钻头体内部，此时钻头处于钻井状态，退钻刀片此时不进行作业，弹簧处于放松状态，通过硬岩耐磨钻头实现对矿井的钻进。

[0020] 所述的退钻刀片6为弧形结构，所述的钻头体3与退钻刀片6接触的位置也为弧形结构，所述的退钻刀片6在非工作状态下安装在钻头体3下端的弧形结构下。

[0021] 所述的连接杆8可沿着钻头体3上下移动，在弹簧10位于放松状态时，所述的连接杆8的上端与钻头体3上滑槽的最上端接触。

[0022] 所述的连接杆8可沿着钻头体3上下移动，在弹簧10位于压紧状态时，所述的连接杆8的上端与钻头体3上滑槽的最下端接触。

[0023] 所述的连接杆8的下端设置有外螺纹5，所述的连接杆8与钻杆螺纹连接。

[0024] 所述的退钻刀片6位于收缩状态时，所述的刀头1的直径大于所述的退钻刀片6的直径。

[0025] 本发明的一种硬岩镀膜钻头，通过在钻井时前端的刀头实现对矿井的钻进，在退刀时，钻头体整体向后移动，连接杆也会沿着钻头体向后移动，连接杆上的弹簧处于压缩状态，在连接杆后移时，退钻刀片沿着转轴旋转，处于张开状态，在钻头体旋转时退钻刀片也对矿井内部的矿渣进行钻动，实现钻头的整体退出，提高了钻头的工作效率。

[0026] 如图2所示的另一个实施例中，硬岩镀膜钻头，包括刀头1和钻头体3，所述的钻头体3上设置有两个对称设置的刀头1，所述的刀头1为耐磨加强型刀头，所述的钻头体3在位于刀头1的下端设置有圆周分布的护体合金2，所述的钻头体3的内部设置有通水孔4，所述的钻头体3位于刀头1的下端设置有对称设置的退钻刀片6，所述的退钻刀片6通过转轴7安装在钻头体3上，所述的钻头体3上设置有活动安装的连接杆8，所述的连接杆8为圆形结构并且中心位置设置通水孔4，在连接杆8上端设置有防止连接杆8与钻头体3相互转动的固定块9，所述的固定块9可以沿着钻头体3上的滑槽上下滑动，在所述固定块9下端与钻头体3之间设置有弹簧10，所述的弹簧10位于钻头体3的滑槽内部并且弹簧10的上下两端均插入对应的结构内部

[0027] 在图2中，钻井作业完成后，需要将钻头进行退钻，退钻时，通过钻杆带动钻头移出钻井，钻杆后移，带动钻头上的连接杆后移，连接杆相对于钻头体后移，此时弹簧处于压缩状态，弹簧压缩，连接杆上的固定块向下压紧退钻刀片，退钻刀片慢慢张开，通过连接杆后移，带动固定块后移，实现对对称分布的退钻刀片撑开，在钻头旋转时带动对钻刀片旋转，实现对钻进内部的矿渣进行清除，此时保证了钻头的整体退出矿井。

[0028] 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。