一种环形水胀式扩孔钻头制造技术

本发明专利技术涉及煤矿钻孔技术领域的一种环形水胀式扩孔钻头，包括钻头本体，钻头本体内设有高压水道，钻头本体的外圆面上沿轴向均布有多圈管座，每圈管座外均套设有一圈环形甩链或环形钢缆，环形甩链或环形钢缆内均穿设有第一软管，管座嵌置在钻头本体内且与高压水道相连通，每圈管座上沿周向均布有多个嵌置在钻头本体内管接头，每个管接头上均连接有一根第二软管，每圈管座上的第二软管远离管接头的一端均与该圈管座外套设的环形甩链或环形钢缆内的第一软管上相连接，环形甩链或环形钢缆的外表面沿周向均布有多个短链条或短钢缆。本装置结构简单，灵活度和可靠性高，退钻方便，扩孔效率高，检修维护成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种环形水胀式扩孔钻头
本专利技术属于煤矿钻孔
，具体地，涉及一种环形水胀式扩孔钻头。
技术介绍
煤矿采集前，需要钻孔抽采瓦斯，钻孔时需要从岩石层向煤层钻孔，为节省钻孔成本并增加瓦斯抽采效率，需要在保证岩石层钻孔段孔径不变的情况下对煤层段的钻孔进行扩孔处理，以扩大煤层内孔的表面积，提高瓦斯的溢出效率。现有的扩孔钻头一般通过扩孔臂进行扩孔，扩孔臂与钻杆的连接部在扩孔过程中受到的应力冲击较大，容易疲劳损伤，且扩孔臂收缩时容易与钻杆之间夹持大块煤粒，导致收缩不到位，影响退钻，装置可靠性差，工作效率低，检修维护成本较高。为此，亟需对现有的扩孔钻头加以改进，以提高装置的可靠性和工作效率，在保证高效扩孔的同时方便退钻，降低装置的检修维护成本。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种环形水胀式扩孔钻头，包括钻头本体，所述钻头本体内设有与钻杆相连通的高压水道，所述钻头本体的外圆面上沿轴向均布有多圈管座，每圈所述管座外均套设有一圈环形甩链或环形钢缆，所述环形甩链或环形钢缆内均穿设有第一软管，所述第一软管上沿周向设有多个贯穿环形甩链或环形钢缆外表面的螺纹孔，所述管座嵌置在钻头本体内且与高压水道相连通，每圈所述管座上沿周向均布有多个嵌置在钻头本体内管接头，每个所述管接头上均连接有一根第二软管，每圈管座上的第二软管远离管接头的一端均与该圈管座外套设的环形甩链或环形钢缆内的第一软管上的螺纹孔螺纹连接，所述环形甩链或环形钢缆的外表面沿周向均布有多个短链条或短钢缆，所述短链条或短钢缆远离环形甩链或环形钢缆的一端为自由端，所述第一软管和第二软管均采用铠装金属高压软管。优选的，所述钻头本体的一端设有钻尖，另一端设有用于连接钻杆的螺纹内孔，所述钻尖上设有钻刃，所述钻刃上设有碳化钨金刚石复合耐磨层。可实现边钻深边扩孔的目的，进一步提高扩孔效率。优选的，各圈所述环形甩链或环形钢缆的扩孔半径由钻头本体的钻尖端向螺纹内孔端逐渐增大，方便实现边钻深边渐扩的功能，有利于分散各圈环形甩链或环形钢缆的磨损量，延长装置的使用寿命，同时提高工作效率。优选的，所述环形甩链或环形钢缆的外表面上设有金刚石复合片，有利于提高装置的耐磨性，延长装置的使用寿命，同时提高工作效率。优选的，所述短链条或短钢缆的外表面上也设有金刚石复合片，有利于提高装置的耐磨性，延长装置的使用寿命，同时提高工作效率。优选的，所述环形甩链和短链条均采用矿用高强度圆环链，有利于提高装置的可靠性，延长装置使用寿命。优选的，所述钻头本体的外圆面上设有螺旋形导料槽，方便及时导料，提高扩孔效率。优选的，所述环形甩链、短链条、环形钢缆和短钢缆的外表面均设有高强耐磨金属层，有利于延长装置的使用寿命，降低维护成本。优选的，所述高强耐磨金属层的材质为27SiMn材质，强度高，耐磨性好，有利于提高装置的可靠性。本专利技术还包括能够使该环形水胀式扩孔钻头正常使用的其它组件，均为本领域的常规技术手段，另外，本专利技术中未加限定的装置或组件均采用本领域中的常规技术手段。该环形水胀式扩孔钻头，使用时通过钻杆驱动。当钻杆旋转时，钻头本体上的环形甩链或或环形钢缆在惯性作用下甩动，短链条或短钢缆跟随甩动，实现对钻孔的渐扩式高效扩孔，在环形甩链或环形钢缆内穿设第一软管，利用高压水对第一软管的胀伸作用，提高环形甩链或环形钢缆的扩孔刚度，提高扩孔效率。将管座和管接头均嵌置在钻头本体内，有效保护管座和管接头，延长装置使用寿命，降低检修维护成本，将第一软管和第二软管均采用铠装金属高压软管，可提高装置的耐磨性，保证装置的可靠性。由于环形甩链、环形钢缆、铠装金属高压软管、短链条和短钢缆的自由度都比较高，变形灵活，因此避免了现有扩孔钻头上扩孔臂易出现煤粒卡涩的问题，本装置中的第一软管和第二软管卸压后退钻方便，从而改善了扩孔装置的可靠性，提高了煤矿钻孔的扩孔效率，同时也有利于降低装置的检修维护成本。本专利技术的有益效果是，本装置结构简单，灵活度和可靠性高，不易卡涩，通过高压水的胀伸作用提高环形甩链与环形钢缆的扩孔刚度，实现高效扩孔的同时方便退钻，降低了装置的检修维护成本。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的整体结构示意图。图2是图1中的G部结构局部放大示意图。具体实施方式下面结合本专利技术实施例中的附图以及具体实施例对本专利技术进行清楚地描述，在此处的描述仅仅用来解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。实施例1如图1～2所示，本专利技术提供了一种环形水胀式扩孔钻头，包括钻头本体1，所述钻头本体1内设有与钻杆相连通的高压水道2，所述钻头本体1的外圆面上沿轴向均布有多圈管座3，每圈所述管座3外均套设有一圈环形甩链4，所述环形甩链4内均穿设有第一软管5，所述第一软管5上沿周向设有多个贯穿环形甩链4外表面的螺纹孔，所述管座3嵌置在钻头本体1内且与高压水道2相连通，每圈所述管座3上沿周向均布有多个嵌置在钻头本体1内的管接头，每个所述管接头上均连接有一根第二软管6，每圈管座3上的第二软管6远离管接头的一端均与该圈管座3外套设的环形甩链4内的第一软管5上的螺纹孔螺纹连接，所述环形甩链4的外表面沿周向均布有多个短链条7，所述短链条7远离环形甩链4的一端为自由端，所述第一软管5和第二软管6均采用铠装金属高压软管。所述钻头本体1的一端设有钻尖8，另一端设有用于连接钻杆的螺纹内孔9，所述钻尖8上设有钻刃，所述钻刃上设有碳化钨金刚石复合耐磨层。可实现边钻深边扩孔的目的，进一步提高扩孔效率。各圈所述环形甩链4的扩孔半径由钻头本体1的钻尖8端向螺纹内孔9端逐渐增大，方便实现边钻深边渐扩的功能，有利于分散各圈环形甩链4的磨损量，延长装置的使用寿命，同时提高工作效率。所述环形甩链4的外表面上设有金刚石复合片10，有利于提高装置的耐磨性，延长装置的使用寿命，同时提高工作效率。所述环形甩链4和短链条7均采用矿用高强度圆环链，有利于提高装置的可靠性，延长装置使用寿命。所述钻头本体1的外圆面上设有螺旋形导料槽11，方便及时导料，提高扩孔效率。所述环形甩链4和短链条7的外表面均设有高强耐磨金属层，有利于延长装置的使用寿命，降低维护成本。所述高强耐磨金属层的材质为27SiMn材质，强度高，耐磨性好，有利于提高装置的可靠性。该环形水胀式扩孔钻头，使用时通过钻杆驱动。当钻杆旋转时，钻头本体1上的环形甩链4在惯性作用下甩动，短链条7跟随甩动，实现对钻孔的渐扩式高效扩孔，在环形甩链4内穿设第一软管5，利用高压水对第一软管5的胀伸作用，提高环形甩链4的扩孔刚度，提高扩孔效率。将管座3和管接头均嵌置在钻头本体1内，有效保护管座3和管接头，延长装置使用寿命，降低检修维护成本，将第一软管5和第二软管6均采用铠装金属高压软管，可提高装置的耐磨性，保证装置的可靠性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环形水胀式扩孔钻头，包括钻头本体，所述钻头本体内设有与钻杆相连通的高压水道，其特征在于：所述钻头本体的外圆面上沿轴向均布有多圈管座，每圈所述管座外均套设有一圈环形甩链或环形钢缆，所述环形甩链或环形钢缆内均穿设有第一软管，所述第一软管上沿周向设有多个贯穿环形甩链或环形钢缆外表面的螺纹孔，所述管座嵌置在钻头本体内且与高压水道相连通，每圈所述管座上沿周向均布有多个嵌置在钻头本体内管接头，每个所述管接头上均连接有一根第二软管，每圈管座上的第二软管远离管接头的一端均与该圈管座外套设的环形甩链或环形钢缆内的第一软管上的螺纹孔螺纹连接，所述环形甩链或环形钢缆的外表面沿周向均布有多个短链条或短钢缆，所述短链条或短钢缆远离环形甩链或环形钢缆的一端为自由端，所述第一软管和第二软管均采用铠装金属高压软管。/n

【技术特征摘要】
1.一种环形水胀式扩孔钻头，包括钻头本体，所述钻头本体内设有与钻杆相连通的高压水道，其特征在于：所述钻头本体的外圆面上沿轴向均布有多圈管座，每圈所述管座外均套设有一圈环形甩链或环形钢缆，所述环形甩链或环形钢缆内均穿设有第一软管，所述第一软管上沿周向设有多个贯穿环形甩链或环形钢缆外表面的螺纹孔，所述管座嵌置在钻头本体内且与高压水道相连通，每圈所述管座上沿周向均布有多个嵌置在钻头本体内管接头，每个所述管接头上均连接有一根第二软管，每圈管座上的第二软管远离管接头的一端均与该圈管座外套设的环形甩链或环形钢缆内的第一软管上的螺纹孔螺纹连接，所述环形甩链或环形钢缆的外表面沿周向均布有多个短链条或短钢缆，所述短链条或短钢缆远离环形甩链或环形钢缆的一端为自由端，所述第一软管和第二软管均采用铠装金属高压软管。


2.根据权利要求1所述的环形水胀式扩孔钻头，其特征在于：所述钻头本体的一端设有钻尖，另一端设有用于连接钻杆的螺纹内孔，所述钻尖上设有钻刃，所述钻刃上设有碳化钨金刚石复合耐磨层。

【专利技术属性】
技术研发人员：魏建平，刘勇，姚邦华，李辉，温志辉，徐向宇，王登科，司磊磊，李波，张宏图，张健，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：河南;41