一种切削破岩混合型PDC钻头制造技术

本发明专利技术公开了一种切削破岩混合型PDC钻头，属于岩石开采设备技术领域，包括安装接头、动力组件、传动组件、切削组件、出尘组件，安装接头第一端固定安装在动力组件上，安装接头第二端设有用于安装固定该切削破岩混合型PDC钻头的内螺纹，出尘组件固定安装在动力组件上，同时出尘组件与圆台固定连接，圆台内转动安装有传动组件，传动组件第一端与动力组件固定连接，传动组件第二端固定安装有切削组件，出尘组件通过圆台与传动组件内部连通，动力组件用于为传动组件、切削组件、出尘组件提供动力，工作时产生的泥土通过切削组件进入传动组件内部，出尘组件将传动组件中的泥土排出钻头，本发明专利技术具有结构巧妙，功能多样，集成化程度高的特点。特点。特点。

【技术实现步骤摘要】
一种切削破岩混合型PDC钻头


[0001]本专利技术涉及岩石开采设备
，特别涉及一种切削破岩混合型PDC钻头。

技术介绍

[0002]钻探技术在地质矿产、城基、能源、交通等行业都多有涉及，在钻探过程中钻头是破碎岩石的主要工具，传统的PDC钻头是靠切削钻进，而地下的岩石分层明显，当遇到较硬岩石层后，钻头钻进能力较差，且对钻头磨损极大，现有技术CN202021265943.4公开了一种抗冲击PDC钻头，包括钻头柱体，所述钻头柱体的顶部固定连接有外刀翼，所述外刀翼远离钻头柱体的一侧固定连接有外切削齿，所述钻头柱体顶部的中部固定连接有内刀翼，所述内刀翼的顶部固定连接有内切削齿，所述钻头柱体的底部固定连接有连接件，所述连接件的底部固定连接有安装件，通过设置外刀翼为弯折形，能够增大外刀翼与钻头柱体之间的接触面积，通过设置内刀翼，能够减小外刀翼切削受到的阻力，通过设置安装件，能够方便安装和拆卸本钻头，但是该钻头不能对其他岩石层进行冲击破碎，不能很好的保证切削质量和钻探速度，无法降低钻探成本，同时无法实现钻进过程中的破碎岩石和泥土清理功能，给使用带来了不便，因此本专利技术提出一种切削破岩混合型PDC钻头，在切削的同时进行破岩，保证了开采的质量，同时可对破碎的岩石和泥土进行清理，使用方便。

技术实现思路

[0003]针对上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种切削破岩混合型PDC钻头，包括安装接头、动力组件、传动组件、切削组件、出尘组件，所述的安装接头第一端与动力组件固定连接，安装接头第二端设有用于实现该切削破岩混合型PDC钻头安装固定的内螺纹；所述的出尘组件与动力组件固定连接，出尘组件固定安装在圆台上；圆台内部设有与圆台同轴的传动组件，传动组件中的转动外壳同轴转动安装在圆台内部，所述的转动外壳的第一端与动力组件连接，动力组件驱动转动外壳转动，转动外壳的第二端设有切削组件；所述的出尘组件通过圆台与转动外壳内部连通，所述的转动外壳内部设有与转动外壳同轴的刀杆，刀杆转动同时滑动安装在转动外壳端部，所述的刀杆上设有用于输送泥土的螺旋刀片；所述的动力组件用于驱动刀杆在转动外壳轴线方向上滑动以及驱动刀杆绕自身轴线转动，同时动力组件用于驱动出尘组件将转动外壳中的泥土排出钻头。
[0004]所述的动力组件包括固定安装在安装接头上的齿轮箱，所述的齿轮箱上固定安装有第一电机，所述的第一电机的输出轴上固定安装有曲柄，所述的曲柄的端部与连杆的第一端转动连接，连杆的第二端转动安装在安装块的第一端，安装块的第二端转动安装在刀杆的第一端，刀杆的第二端固定安装有圆锥破碎头。
[0005]进一步的，所述的刀杆上设有滑槽，刀杆通过滑槽与第一齿轮滑动连接，第一齿轮转动安装在齿轮箱内部，第一齿轮与第五齿轮形成齿轮传动，第五齿轮转动安装在齿轮箱内，所述的第五齿轮与第四齿轮形成齿轮传动，第四齿轮同轴固定安装在转轴上，转轴转动安装在齿轮箱上，转轴第一端还同轴固定安装有锥齿轮一，所述的锥齿轮一与锥齿轮二形
成锥齿轮传动，所述的锥齿轮二同轴固定安装在第二电机的输出轴上，所述的第二电机固定安装在齿轮箱上。
[0006]进一步的，所述的转轴的第二端同轴固定安装有第三齿轮，所述的第三齿轮与第二齿轮形成齿轮传动，第二齿轮同轴固定安装在转动外壳端部，刀杆滑动同时转动安装在第二齿轮上，所述的转动外壳上与圆台重合的部位设有用于排出泥土的孔，转轴通过带传动驱动出尘组件动作。
[0007]进一步的，所述的出尘组件包括固定安装在齿轮箱上的转座，所述的转座上转动安装有第四带轮，所述的第四带轮通过第三皮带与转轴形成带传动，出尘组件还包括固定安装在圆台上的出尘口，出尘口通过圆台与转动外壳内部连通，所述的出尘口上固定安装有支架，支架和出尘口之间转动安装有传动轴，传动轴上同轴固定安装有第三带轮和第二带轮，所述的第三带轮与第二带轮之间的传动轴上设有单向转轴，第三带轮通过第二皮带与第四带轮形成带传动，第二带轮通过第一皮带与第一带轮形成带传动，第一带轮转动安装在外罩上，第一带轮上同轴固定安装有风扇，所述的风扇位于外罩内部，位于外罩下方的出尘口上设有透气孔。
[0008]进一步的，所述的出尘口的端部转动安装有挡板，所述的出尘口上设有液压缸，所述的液压缸的活动端上设有连杆，连杆滑动安装在挡板上，连杆用于控制挡板开合。
[0009]进一步的，所述的转动外壳内部设有至少一个滑道，滑道上滑动安装有滑块，螺旋刀片设置在滑块内，滑块用于清理螺旋刀片表面上的泥土，所述的滑道的两端分别固定安装有第一弹簧，第一弹簧用于辅助滑块改变滑动方向。
[0010]进一步的，所述的切削组件包括切削基座，切削基座上设有多个进土口，所述的切削基座同轴固定安装在转动外壳上，切削基座上圆周均匀安装多个切削齿，切削齿上滑动安装有活动组件，所述的圆锥破碎头同轴滑动安装在切削基座上，圆锥破碎头为圆锥形状，圆锥破碎头滑动的同时驱动活动组件在切削齿上滑动。
[0011]进一步的，所述的活动组件包括滑动安装在切削齿上的滑动刀片，所述的滑动刀片靠近切削基座圆心的一端与圆锥破碎头接触，所述的滑动刀片上固定安装有弹簧挡板，弹簧挡板上固定安装有滑杆，滑杆滑动安装在滑座上，滑座固定安装在切削基座上，所述的弹簧挡板和滑座之间设有与滑杆同轴的第三弹簧。
[0012]进一步的，所述的滑动刀片上设有固定斜板，切削基座上滑动安装有滑柱，滑柱上设有与固定斜板形状契合的斜槽，固定斜板设置在滑柱的斜槽内，滑柱用于防止泥土堵塞进土口，所述的滑柱和切削基座上均设有安装板，滑柱和切削基座上的安装板之间安装有第二弹簧。
[0013]本专利技术与现有技术相比的有益效果是：（1）本专利技术设置的动力组件同时驱动切削、岩石破碎和泥土清除过程，节约能源，开采效果好；（2）本专利技术设置的进土口和螺旋刀片能够及时将碎石和泥土排出，方便实用；（3）本专利技术设置的风扇和清洁块能够实现钻头的清洁，保证钻头的钻进质量；（4）本专利技术设置的切削组件在破岩的同时能够自动扩大切削半径，结构巧妙，自动化程度高。
附图说明
[0014]图1为本专利技术整体结构示意图一。
[0015]图2为本专利技术整体结构示意图二。
[0016]图3为本专利技术整体结构示意图三。
[0017]图4为本专利技术整体结构示意图四。
[0018]图5为本专利技术动力组件结构示意图。
[0019]图6为本专利技术转动外壳剖切后的结构示意图。
[0020]图7为本专利技术局部结构示意图一。
[0021]图8为本专利技术出尘组件结构示意图一。
[0022]图9为本专利技术局部结构示意图二。
[0023]图10为本专利技术出尘组件结构示意图二。
[0024]图11为本专利技术整体结构示意图五。
[0025]图12为本专利技术切削组件结构示意图一。
[0026]图13为本专利技术整体结构示意图六。
[0027]图14为本专利技术切削组件结构示意图二。
[0028]附图标号：101
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安装接头；102
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种切削破岩混合型PDC钻头，包括安装接头（101）、动力组件（102）、传动组件（103）、切削组件（104）、出尘组件（105），其特征在于：所述的安装接头（101）第一端与动力组件（102）固定连接，安装接头（101）第二端设有用于实现该切削破岩混合型PDC钻头安装固定的内螺纹；所述的出尘组件（105）与动力组件（102）固定连接，出尘组件（105）固定安装在圆台（123）上；圆台（123）内部设有与圆台（123）同轴的传动组件（103），传动组件（103）中的转动外壳（122）同轴转动安装在圆台（123）内部，所述的转动外壳（122）的第一端与动力组件（102）连接，动力组件（102）驱动转动外壳（122）转动，转动外壳（122）的第二端设有切削组件（104）；所述的出尘组件（105）通过圆台（123）与转动外壳（122）内部连通，所述的转动外壳（122）内部设有与转动外壳（122）同轴的刀杆（111），刀杆（111）转动同时滑动安装在转动外壳（122）端部，所述的刀杆（111）上设有用于输送泥土的螺旋刀片（124）；所述的动力组件（102）用于驱动刀杆（111）在转动外壳（122）轴线方向上滑动以及驱动刀杆（111）绕自身轴线转动，同时动力组件（102）用于驱动出尘组件（105）将转动外壳（122）中的泥土排出钻头；所述的动力组件（102）包括固定安装在安装接头（101）上的齿轮箱（106），所述的齿轮箱（106）上固定安装有第一电机（108），所述的第一电机（108）的输出轴上固定安装有曲柄（107），所述的曲柄（107）的端部与连杆（109）的第一端转动连接，连杆（109）的第二端转动安装在安装块（110）的第一端，安装块（110）的第二端转动安装在刀杆（111）的第一端，刀杆（111）的第二端固定安装有圆锥破碎头（128）。2.根据权利要求1所述的一种切削破岩混合型PDC钻头，其特征在于：所述的刀杆（111）上设有滑槽（112），刀杆（111）通过滑槽（112）与第一齿轮（113）滑动连接，第一齿轮（113）转动安装在齿轮箱（106）内部，第一齿轮（113）与第五齿轮（121）形成齿轮传动，第五齿轮（121）转动安装在齿轮箱（106）内，所述的第五齿轮（121）与第四齿轮（116）形成齿轮传动，第四齿轮（116）同轴固定安装在转轴（120）上，转轴（120）转动安装在齿轮箱（106）上，转轴（120）第一端还同轴固定安装有锥齿轮一（117），所述的锥齿轮一（117）与锥齿轮二（118）形成锥齿轮传动，所述的锥齿轮二（118）同轴固定安装在第二电机（119）的输出轴上，所述的第二电机（119）固定安装在齿轮箱（106）上。3.根据权利要求2所述的一种切削破岩混合型PDC钻头，其特征在于：所述的转轴（120）的第二端同轴固定安装有第三齿轮（115），所述的第三齿轮（115）与第二齿轮（114）形成齿轮传动，第二齿轮（114）同轴固定安装在转动外壳（122）端部，刀杆（111）滑动同时转动安装在第二齿轮（114）上，所述的转动外壳（122）上与圆台（123）重合的部位设有用于排出泥土的孔，转轴（120）通过带传动驱动出尘组件（105）动作。4.根据权利要求3所述的一种切削破岩混合型PDC钻头，其特征在于：所述的出尘组件（105）包括固定安装在齿轮箱（106）上的转座（145），所述的转座（145）上转动安装有第四带轮（143），所述的第四带轮（143）通过第三皮带（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩增文，蔡成镜，张红鑫，高汝维，徐昌旭，刘克冰，
申请(专利权)人：胜利油田海胜实业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：