一种液压密封可限速旋转水力喷射自进式钻头制造技术

本发明专利技术涉及一种液压密封可限速旋转水力喷射自进式钻头，主要包括旋转钻头、旋转轴、外壳和底座，旋转轴前端连接旋转钻头，后部至于外壳中，外壳后端连接底座。旋转头上布置有中心喷孔、中间喷孔和旋转喷孔，中心喷孔主要用于破岩；中间喷孔位于中心孔两侧，具有一定的张角，主要用于破岩和扩孔，增加钻孔的面积；旋转喷孔位于旋转头外侧两端，具有一定的倾角和中心距，主要用于产生旋转力矩和扩孔。旋转轴中部钻有限速孔，底座布置有四个自进孔，为钻进提供自进力，并进一步扩孔和排渣。本发明专利技术通过液压间隙密封，结构简单，尺寸小，具有自旋转、自进和自限速的特点。自进和自限速的特点。自进和自限速的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种液压密封可限速旋转水力喷射自进式钻头


[0001]本专利技术涉及水力喷射自进式钻头，适用于煤层井下低透气性煤层树状钻孔的径向钻进。

技术介绍

[0002]煤层气是高效洁净能源，是能源行业中发展空间巨大的新兴产业之一。作为绿色低碳能源，煤层气是常规天然气的重要补充。我国煤层气资源丰富，开发利用煤层气，对促进煤矿安全、弥补天然气供需缺口、减少碳排放具有重要的意义。我国煤矿逐年向深部延伸，煤层气的开发呈现低压力、低渗透、低饱和特点，开发难度大，煤层气抽采效率低，煤层气与煤的安全高效开采受到限制。传统单钻孔、密集钻孔、水力割缝等技术增透不均匀，范围小，抽采效率低。故有学者提出树状钻孔增加煤层透气性的技术，即在原瓦斯抽采母孔的基础上，利用自进式旋转钻头通过极小半径转向器在煤层一个单元内垂直母孔方向径向钻进多个树状分支钻孔，从而达到均匀增加煤层透气性，提高瓦斯抽采量的目的。
[0003]而现有旋转钻头主要用于石油领域，该领域使用的径向水平井用射流钻头应用于煤矿井下树状钻孔技术任存在以下问题：（1）钻头体积大，在煤层中转弯曲率半径大，不符合煤层井本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液压密封可限速旋转水力喷射自进式钻头，包括旋转头（2）、旋转轴（4）、外壳（8）和底座（13）；所述外壳（8）中安装所述旋转轴（4），外壳后部（12）连接所述底座（13）；旋转轴头部（3）与旋转头（2）连接，旋转轴后部（18）位于底座（13）前腔内；其特征在于：所述旋转轴（4）中部位于外壳（8）内，分为前段和后段，前段为圆柱，后段为锥形圆台（21），锥度为3
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；旋转轴（4）中部至后部的表面布置有环形凹槽（23）；并在锥形圆台(21)上的一个环形凹槽（7）中间布置至少两个限速孔（22），限速孔（22）的中心线与旋转轴（4）轴线垂直但不相交，且限速孔的轴线与旋转轴的轴线之间的垂直距离d2=1mm~4mm；旋转轴（4）中部有流体通道（25），与旋转头内流体通道（1）以及底座内流体通道（15）相通；所述旋转头（2）前端设一中心喷嘴（27），中心喷嘴（27）的中心线与所述旋转头（2）的轴线共线，中心喷嘴（27）的两侧分别布置有中间喷嘴（26），两中间喷嘴（26）的中心线与所述旋转头（2）的轴线相交成张角α，且处于同一平面内，α=15
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；旋转头上还设有两旋转喷嘴（28），旋转喷嘴（28）中心线所处的平面与旋转头轴线所处平面平行且相距一定的中心距d1，d1=3mm~10mm，并具有一定的倾角β，β=15
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，两旋转喷嘴（28）出口的连线与中心喷嘴（27）、中间喷嘴（26）出口的连线垂直；所述旋转头（2）内有一圆柱形空腔（1），空腔（1）前端与上述钻孔相通，后端与旋转轴流道（25）相通；所述旋转轴上两个对称分布的限速孔（22）产生的力偶与旋转头上两旋转喷嘴（28）产生的力偶矩方向相反，但旋转轴上产生的力偶矩小于旋转头上的力偶矩，起到限速的作用，同时当旋转轴内部通道的流体通过限速孔流出时会在旋转轴外部和外壳之间的间隙中充满流体，环形凹槽中会形成环形水环起到均匀间隙液膜以及充当环状液态轴承的作用。2.根据权利要求1所述的液压密封可限速旋转水力喷射自进式钻头，其特征在于：所述锥形圆台(21)前端的第一个环形凹槽（7）深度比其他环形凹槽深度大，所述限速孔（22）...

【专利技术属性】
技术研发人员：周哲，葛兆龙，卢义玉，刘湘杰，张娣，张宏伟，田超，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：