一种能够免拆卸钻杆的快换钻头制造技术

一种能够免拆卸钻杆的快换钻头，包括钻套、滑座、滑套、扩孔刀片、连杆、压簧和推拉件，其中，滑座、滑套、扩孔刀片和连杆构成了能够使扩孔刀片转动的曲柄滑块机构；在送入快换钻头时，在高压流质的作用下，活塞体的一端推动曲柄滑块机构向前移动，使滑套的外翻边抵压在钻套的内翻边上；此时，滑座向前滑移并与磁铁产生磁吸，扩孔刀片向外张开；在取出快换钻头时，活塞体的另一端与曲柄滑块机构卡接，并在拉绳的拉动下，使扩孔刀片向内收合。由于曲柄滑块机构在推拉件的作用下能够实现扩孔刀片的自动开合，因此能够快速实现快换钻头的更换。由于不需要逐节拆卸和安装钻杆，因此本发明专利技术避免了无效的施工量，并大幅提高了钻探的施工进度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
一种能够免拆卸钻杆的快换钻头


[0001]本专利技术涉及钻探领域，尤其是涉及一种能够免拆卸钻杆的快换钻头。

技术介绍

[0002]无论工程钻探，还是石油勘探，都要用到钻杆和钻头。在对岩石进行钻孔后，还需要使用快换钻头对岩石进行扩孔。由于钻洞很深，快换钻头的齿牙会磨损、甚至会崩齿，因此需要对快换钻头或快换钻头上的齿牙进行更换。
[0003]目前存在的问题是，由于钻杆不可能整体拉出和送入，因此在更换快换钻头前，需要通过钻机将钻杆从钻洞内逐节拆卸后取出。只有将所有的钻杆拆卸取出后，才能将快换钻头从钻洞内取出。更换快换钻头后，还要进行反向操作才能将更换后的快换钻头重新送入钻洞的头端。钻洞越深，更换快换钻头的过程就越漫长。显然，目前更换快换钻头的方式严重地拖延了钻探施工的进度，还大幅增加了无效的施工量。

技术实现思路

[0004]为了克服
技术介绍
中的不足，本专利技术公开了一种能够免拆卸钻杆的快换钻头，其目的在于：在不拆卸钻杆的前提下，实现快换钻头的快速更换。
[0005]为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：一种能够免拆卸钻杆的快换钻头，螺接在钻杆的头端，包括：钻套，其头部设有内翻边，其尾部设有用于螺接钻杆的螺纹，其内设有内花键；在内翻边的内端面上固定有磁铁；滑座，具有同轴设置的内花键、外花键；其外花键能够与钻套的内花键滑动配合连接；滑套，其头部沿周向设有多个轴向开槽，其中间部位设有外翻边，其尾部设有外花键；该外花键与滑座的内花键滑动配合连接；扩孔刀片，通过转轴铰接在轴向开槽内；连杆，铰接在扩孔刀片与滑座之间；连杆与扩孔刀片、滑座和滑套构成能够使扩孔刀片绕转轴转动的曲柄滑块机构；压簧，设置在滑座与滑套之间，用于推动曲柄滑块机构，使扩孔刀片向内收合；推拉件，具有活塞体和拉绳，活塞体能够从钻杆内孔的尾端移动到钻套内；在送入快换钻头时，在高压流质的作用下，活塞体的一端推动曲柄滑块机构向前移动，使滑套的外翻边抵压在钻套的内翻边上；此时，滑座向前滑移，并与磁铁产生磁吸，磁吸力大于压簧的弹力，扩孔刀片向外张开；在取出快换钻头时，活塞体的另一端与曲柄滑块机构卡接，并在拉绳的拉动下，使扩孔刀片向内收合。
[0006]在本技术方案中，推拉件能够在高压水或高压空气的驱动下，将曲柄滑块机构推送到钻套内，使扩孔刀片向外张开，并抵压在钻套的前端面上。钻套、滑座和滑套通过内外花键连接，能够将钻杆的扭矩传递到扩孔刀片上。由于扩孔刀片在钻进时产生的轴向抗力
被钻套的前端面抵消，而且扩孔刀片的芯部基本不受钻进抗力，因此扩孔刀片不会在钻进的过程中向内收合。这样能够保证快换钻头的正常钻进。
[0007]由于曲柄滑块机构在推拉件的作用下能够实现扩孔刀片的开合，因此在钻探过程中能够随时取下磨损的快换钻头，然后将新快换钻头重新安装在钻套内，实现快换钻头的快速更换。由于不需要逐节拆卸和安装钻杆，因此能够大幅提高钻探的施工进度。
[0008]进一步地改进技术方案，滑座为具有端板的套体，内花键、外花键设在套体上；在端板上固定有芯轴，芯轴与内花键、外花键同轴设置；芯轴的头部位于滑套内，且与连杆铰接；芯轴的尾部位于端板的外侧，在芯轴的尾部设有环槽和锥面。
[0009]在本技术方案中，端板封闭了套体，能够防止岩土进入钻套内，防止岩土对更换快换钻头所造成的影响。设置芯轴，降低了滑座的加工难度。
[0010]进一步地改进技术方案，活塞体的两端分别设有能够与芯轴尾部滑动配合的推送套体和外拉套体；推送套体用于推动曲柄滑块机构向前移动；外拉套体的径向设有弹性卡销，在取出快换钻头时，弹性卡销在芯轴尾部锥面的引导下卡在芯轴尾部的环槽内，使活塞体与曲柄滑块机构卡接。
[0011]在本技术方案中，推送套体与芯轴尾部滑动配合，在推动曲柄滑块机构向前移动时，推送套体能够使滑座与钻杆或钻套保持同轴，有利于快换钻头的安装。弹性卡销与芯轴尾部环槽的卡接结构，有利于实现活塞体与曲柄滑块机构的可靠卡接。
[0012]进一步地改进技术方案，活塞体的两端还分别设有若干滚轮，滚轮能够在钻杆的内孔壁上滚动。
[0013]在本技术方案中，滚轮有利于降低活塞体的厚度，减少活塞体与钻杆内孔之间的摩擦力，提高活塞体在钻杆内孔内移动的稳定性。
[0014]进一步地改进技术方案，所述滑套的尾端设有探针，探针沿轴向延伸，且贯穿端板；所述推送套体设有用于容纳塑形体的腔体；当扩孔刀片向外张开时，探针的末端插进塑形体内。
[0015]在本技术方案中，在拉出推拉件后，通过观察塑形体是否有探针插过的沉孔、以及沉孔的深度，可以判断扩孔刀片是否成功向外张开。
[0016]进一步地改进技术方案，芯轴沿轴向设有贯通的通气孔，通气孔用于向滑套的空腔内充入高压空气。
[0017]在本技术方案中，高压空气有利于快换钻头的钻进，并能够清除滑套内的岩土，降低岩土对曲柄滑块机构的运动所造成阻碍。
[0018]进一步地改进技术方案，滑套的头部设有引导头。
[0019]在本技术方案中，引导头位于初钻的底洞内，这样对扩孔刀片的扩孔起到了引导作用，防止扩孔偏斜。
[0020]进一步地改进技术方案，钻套的内花键和滑座的外花键，在其插入端的花键齿端面上设有倒角。
[0021]在本技术方案中，在安装新快换钻头时，倒角有利于滑座的外花键能够顺利地插入钻套的内花键中，使钻套的内花键与滑座的外花键实现滑动连接。
[0022]进一步地改进技术方案，钻套的内花键和滑座的外花键，在其插入端的各花键齿的端面上固定有磁铁块，位于钻套上的磁铁块与位于滑座上的磁铁块，其磁极同极相对设
置；位于滑座上的磁铁块与位于钻套上的磁铁，其磁极异极相对设置。
[0023]在本技术方案中，位于钻套上的磁铁块与位于滑座上的磁铁块由于同磁极相斥，而使外花键与内花键的齿牙相互错开，有利于滑座的外花键能够顺利地插入钻套的内花键中，使钻套的内花键与滑座的外花键实现滑动连接。钻套与滑座连接后，滑座上的磁铁块与位于钻套上的磁铁由于异磁极相吸，增大了滑座与钻套之间的磁吸力。此外，位于钻套上的磁铁块对滑座的端板也产生了磁吸力，进一步增大了钻套对滑座的磁吸力。
[0024]进一步地改进技术方案，滑套的头部设有可拆卸的中心钻片。
[0025]在本技术方案中，钻头的中心钻片用于钻底孔，扩孔刀片用对底孔的扩孔。这样，本快换钻头可一次完成钻底孔和扩孔作业。
[0026]由于采用上述技术方案，相比
技术介绍
，本专利技术具有如下有益效果：由于本专利技术的曲柄滑块机构在推拉件的作用下能够实现扩孔刀片的自动开合，因此在钻探过程中能够随时取下磨损的快换钻头，然后将新快换钻头重新安装在钻套内，实现快换钻头的快速更换。由于本专利技术不需要逐节拆卸和安装钻杆，因此避免了无效的施工量，大幅提高了钻探的施工进度。
附图说明
[0027]图1为本专利技术在实施例1中的剖面结构示意图。
[0028]图2为本专利技术在实施例1中的爆炸视图。
[0029]图3为钻套与滑座的连接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能够免拆卸钻杆的快换钻头，螺接在钻杆的头端，其特征是：包括：钻套，其头部设有内翻边，其尾部设有用于螺接钻杆的螺纹，其内设有内花键；在内翻边的内端面上固定有磁铁；滑座，具有同轴设置的内花键、外花键；其外花键能够与钻套的内花键滑动配合连接；滑套，其头部沿周向设有多个轴向开槽，其中间部位设有外翻边，其尾部设有外花键；该外花键与滑座的内花键滑动配合连接；扩孔刀片，通过转轴铰接在轴向开槽内；连杆，铰接在扩孔刀片与滑座之间；连杆与扩孔刀片、滑座和滑套构成能够使扩孔刀片绕转轴转动的曲柄滑块机构；压簧，设置在滑座与滑套之间，用于推动曲柄滑块机构，使扩孔刀片向内收合；推拉件，具有活塞体和拉绳，活塞体能够从钻杆内孔的尾端移动到钻套内；在送入快换钻头时，在高压流质的作用下，活塞体的一端推动曲柄滑块机构向前移动，使滑套的外翻边抵压在钻套的内翻边上；此时，滑座向前滑移，并与磁铁产生磁吸，磁吸力大于压簧的弹力，扩孔刀片向外张开；在取出快换钻头时，活塞体的另一端与曲柄滑块机构卡接，并在拉绳的拉动下，使扩孔刀片向内收合。2.如权利要求1所述的一种能够免拆卸钻杆的快换钻头，其特征是：滑座为具有端板的套体，内花键、外花键设在套体上；在端板上固定有芯轴，芯轴与内花键、外花键同轴设置；芯轴的头部位于滑套内，且与连杆铰接；芯轴的尾部位于端板的外侧，在芯轴的尾部设有环槽和锥面。3.如权利要求2所述的一种能够免拆卸钻杆的快换钻头，其特征是：活塞体的两端分别设有能...

【专利技术属性】
技术研发人员：李景涛，周文杰，白坤，
申请(专利权)人：洛阳风动工具有限公司，
类型：发明
国别省市：