【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及岩土钻掘，具体的，涉及一种复杂地层钻进用钻头及钻进方法。
技术介绍
1、在进行岩土钻掘工程施工时，需要使用专用的钻头对地层进行破碎钻进，而钻探地层复杂多变，在钻遇含硬岩、孤石、金属支护构件等特殊地层时，普通钻头与钻进方式效率低、进尺难，难以对空间特异性坚硬结构件进行有效破碎，并且严重影响钻头使用寿命，尤其在钻孔直径较大的全面钻进过程中，钻遇复杂地层概率大，钻头钻速低，非均匀受力显著，出于对钻头保护以及提高钻进速度的目的，在遇到复杂地层时，通常更换专用钻头进行钻进，但会因此增加辅助钻进时间，导致工期增加，而且需要额外准备专用钻头。
2、例如公开号cn117231130a公开的一种复杂特异性地层钻进用钻头及钻进方法，通过设置前端流道和后端流道，在遇到特殊地层时，利用高压流体的冲击力来对地层进行破碎钻进，并且可以兼容不同压力的流体，既能保证常规的掘进、破碎，又能兼顾特殊地层的破碎要求。
3、上述钻进用的钻头在使用过程中，采用流体冲击来对地层进行破碎，从而兼顾特殊地层的要求，但是流体的冲击力度有限，并且由于钻头与地层距离较短，使得流体冲击的力矩较短，冲力效果发挥不佳，在对地层进行纵向破碎时，横向破碎效果不佳，使得钻孔横向空间不足，钻头进尺困难，并且在遇到复杂孔段时，没有足够的空间来对钻进角度进行调整，使得复杂地层钻进效率下降，另外钻进时，钻头的锐度不利于调整，钻头缺乏尖锐性，不利于增大地层破碎压力，导致钻进速度降低。
技术实现思路
1、本专利技术提出复
2、本专利技术的技术方案如下：
3、一种复杂地层钻进用钻头，包括铠装电缆，所述铠装电缆的外侧安装有外壳，且铠装电缆的左侧连接有安装杆，所述安装杆的表面贯穿设置有横向穿杆，且横向穿杆的右端安装有切片轮，所述横向穿杆的右端安装有侧轴，且侧轴的表面一体化固定设置有高速钢锯片，所述侧轴远离横向穿杆的一端安装有侧钻头，所述横向穿杆的中间安装有第一伞轮，且第一伞轮的一侧安装有第二伞轮，所述第一伞轮和第二伞轮的外侧安装有第三伞轮，且第三伞轮的中心线连接有驱动电机，所述安装杆的一端活动安装有对接座，且对接座的一端连接有伞型钻头，所述伞型钻头的一端连接有中转轴座，且中转轴座的一端安装有轴杆，所述轴杆的表面固定设置有切片，所述轴杆的末端安装有钻台，且钻台的末端固定安装有钻头；
4、所述钻台的表面活动安装有活动架，且活动架与钻台之间设置有活动轴，所述活动架的表面活动安装有牙轮，所述活动架的内侧活动连接有气缸推杆；
5、所述钻头的表面固定安装有钨钢钻齿，且钻头的前端表面设置有前置孔，所述钨钢钻齿的内侧设置有输液孔，所述前置孔的内部活动连接有齿条，且齿条与前置孔之间设置有连接轴，所述齿条的内壁活动连接有液压推杆。
6、作为本专利技术中的一种实施方式，所述外壳的内部安装有齿槽盘，且齿槽盘的表面安装有齿轮。
7、作为本专利技术中的一种实施方式，所述齿槽盘与齿轮之间为啮合连接，且齿轮与外壳内壁相互连接，所述外壳与铠装电缆之间为活动连接。
8、作为本专利技术中的一种实施方式，所述第一伞轮与横向穿杆的右端相互连接，所述第二伞轮与横向穿杆的左端相互连接，所述第一伞轮、第二伞轮与第三伞轮之间为啮合连接。
9、作为本专利技术中的一种实施方式，所述对接座的表面一体化设置有楔口，且楔口的内底部开设有对接孔，所述对接孔内部横向贯穿设置有锁定螺杆，所述安装杆靠近对接座的一端表面设置有与对接孔相对应的销杆。
10、作为本专利技术中的一种实施方式，所述楔口与安装杆的一端构成嵌合连接，所述销杆与对接孔之间尺寸相吻合。
11、作为本专利技术中的一种实施方式，所述齿条通过连接轴与前置孔之间构成活动连接，且齿条通过连接轴与前置孔之间构成转动结构。
12、作为本专利技术中的一种实施方式，所述轴杆与钻台之间安装有打磨轮，且打磨轮的表面一体化设置有合金齿条。
13、作为本专利技术中的一种实施方式，所述切片关于轴杆的中心线呈环形分布，且轴杆的中心线与横向穿杆的对称中心线相互垂直。
14、一种复杂地层钻进用钻头的钻进方法，包括以下步骤：
15、s1：根据钻进过程情况，钻头表面设置的钨钢钻齿会对地层进行破碎，遇到坚硬的复杂地层时，利用液压推杆将齿条向外推动，齿条推出后成圆锥形，利用锥形齿条的尖锐性，增加对地层的表面的破碎压力；
16、s2：在复杂地层中，利用气缸推杆将钻台上的牙轮向外推，对钻台周边的钻进范围进行扩大，同时切片在旋转过程中会不断切削钻孔侧壁，进而扩大钻进范围，同时伞型钻头利用自身的伞型结构，将钻孔靠近外部的开口扩大，横向空间增加；
17、s3：当横向空间增加后，利用销杆将安装杆对接安装在对接座上，驱动电机驱动第三伞轮旋转，第三伞轮旋转后，第三伞轮与第一伞轮和第二伞轮之间为啮合结构，进而带动第一伞轮和第二伞轮进行旋转，进而带动横向穿杆左右两端的切片轮和高速钢锯片进行旋转，在定向钻进的过程中或者需要避开井下复杂孔段时，需要调整钻头的钻进角度，通过横向钻进，扩大横向空间，随着钻头的不断深入，伞型钻头利用自身下窄上宽的结构，在钻进过程中，会扩张钻进口径，并且伞型钻头位于横向穿杆的前方，可以在横向穿杆进入钻进范围前，利用伞型钻头对横向空间预先进行开扩，在横向空间足够后，可以将钻头向后退出一定的距离后，重新调整钻头的钻进角度，调整钻头的角度，调整角度来对复杂地层进行钻进破碎。
18、本专利技术的工作原理及有益效果为：
19、1、在钻头的前端设置了前置孔，前置孔内部连接有齿条，齿条采用钨钢材料制成，将若干组齿条环形设置，并且呈锥形分布，锥形连接点为活动连接，便于将齿条向外推动，使得齿条可以凸出于钻头的前端表面，利用齿条的锥形结构，锥形结构能够使应力集中，利于局部岩石破碎，进而提高钻头钻进效率，并且形成一个超前前置孔，避免钻头打滑，保证钻孔垂直度，辅助钻头对地层进行破碎。
20、2、利用横向穿杆的旋转，在横向穿杆的两端分别安装有切片轮和高速钢锯片，切片轮旋转后会刮削地层壁，高速钢锯片采用的是高速钢材料，硬度和耐磨性以及强度高，抗热性高，利于对花岗岩等岩壁进行切削，同时高速钢锯片以及侧钻头会进行横向钻进，增加横向空间，当横向空间增加后，便于对铠装电缆和钻头的钻进位置以及钻进角度进行调整，有足够的空间可以对钻头进行调整，这样避免通过重新钻进来调整钻头的位置，提高钻进速度的同时，可以适应复杂地层的钻进工作。
21、3、通过伞型钻头的设置，伞型钻头的外部形成伞型结构，在钻进过程中，会扩张钻进口径，并且伞型钻头位于横向穿杆的前方，可以在横向穿杆进入钻进范围前，利用伞型钻头对横向本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种复杂地层钻进用钻头，包括铠装电缆（1），所述铠装电缆（1）的外侧安装有外壳（2），且铠装电缆（1）的左侧连接有安装杆（3），其特征在于，所述安装杆（3）的表面贯穿设置有横向穿杆（4），且横向穿杆（4）的右端安装有切片轮（404），所述横向穿杆（4）的右端安装有侧轴（401），且侧轴（401）的表面一体化固定设置有高速钢锯片（402），所述侧轴（401）远离横向穿杆（4）的一端安装有侧钻头（403），所述横向穿杆（4）的中间安装有第一伞轮（15），且第一伞轮（15）的一侧安装有第二伞轮（16），所述第一伞轮（15）和第二伞轮（16）的外侧安装有第三伞轮（17），且第三伞轮（17）的中心线连接有驱动电机（18），所述安装杆（3）的一端活动安装有对接座（5），且对接座（5）的一端连接有伞型钻头（6），所述伞型钻头（6）的一端连接有中转轴座（7），且中转轴座（7）的一端安装有轴杆（8），所述轴杆（8）的表面固定设置有切片（9），所述轴杆（8）的末端安装有钻台（12），且钻台（12）的末端固定安装有钻头（13）；
2.根据权利要求1所述一种复杂地层钻进用钻头，其特征在于
3.根据权利要求2所述一种复杂地层钻进用钻头，其特征在于：所述齿槽盘（201）与齿轮（202）之间为啮合连接，且齿轮（202）与外壳（2）内壁相互连接，所述外壳（2）与铠装电缆（1）之间为活动连接。
4.根据权利要求1所述一种复杂地层钻进用钻头，其特征在于：所述第一伞轮（15）与横向穿杆（4）的右端相互连接，所述第二伞轮（16）与横向穿杆（4）的左端相互连接，所述第一伞轮（15）、第二伞轮（16）与第三伞轮（17）之间为啮合连接。
5.根据权利要求1所述一种复杂地层钻进用钻头，其特征在于：所述对接座（5）的表面一体化设置有楔口（501），且楔口（501）的内底部开设有对接孔（502），所述对接孔（502）内部横向贯穿设置有锁定螺杆（503），所述安装杆（3）靠近对接座（5）的一端表面设置有与对接孔（502）相对应的销杆（504）。
6.根据权利要求5所述一种复杂地层钻进用钻头，其特征在于：所述楔口（501）与安装杆（3）的一端构成嵌合连接，所述销杆（504）与对接孔（502）之间尺寸相吻合。
7.根据权利要求1所述一种复杂地层钻进用钻头，其特征在于：所述齿条（1302）通过连接轴（1303）与前置孔（1301）之间构成活动连接，且齿条（1302）通过连接轴（1303）与前置孔（1301）之间构成转动结构。
8.根据权利要求1所述一种复杂地层钻进用钻头，其特征在于：所述轴杆（8）与钻台（12）之间安装有打磨轮（10），且打磨轮（10）的表面一体化设置有合金齿条（11）。
9.根据权利要求1所述一种复杂地层钻进用钻头，其特征在于：所述切片（9）关于轴杆（8）的中心线呈环形分布，且轴杆（8）的中心线与横向穿杆（4）的对称中心线相互垂直。
10.采用如权利要求1中所述的一种复杂地层钻进用钻头的钻进方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种复杂地层钻进用钻头，包括铠装电缆（1），所述铠装电缆（1）的外侧安装有外壳（2），且铠装电缆（1）的左侧连接有安装杆（3），其特征在于，所述安装杆（3）的表面贯穿设置有横向穿杆（4），且横向穿杆（4）的右端安装有切片轮（404），所述横向穿杆（4）的右端安装有侧轴（401），且侧轴（401）的表面一体化固定设置有高速钢锯片（402），所述侧轴（401）远离横向穿杆（4）的一端安装有侧钻头（403），所述横向穿杆（4）的中间安装有第一伞轮（15），且第一伞轮（15）的一侧安装有第二伞轮（16），所述第一伞轮（15）和第二伞轮（16）的外侧安装有第三伞轮（17），且第三伞轮（17）的中心线连接有驱动电机（18），所述安装杆（3）的一端活动安装有对接座（5），且对接座（5）的一端连接有伞型钻头（6），所述伞型钻头（6）的一端连接有中转轴座（7），且中转轴座（7）的一端安装有轴杆（8），所述轴杆（8）的表面固定设置有切片（9），所述轴杆（8）的末端安装有钻台（12），且钻台（12）的末端固定安装有钻头（13）；
2.根据权利要求1所述一种复杂地层钻进用钻头，其特征在于：所述外壳（2）的内部安装有齿槽盘（201），且齿槽盘（201）的表面安装有齿轮（202）。
3.根据权利要求2所述一种复杂地层钻进用钻头，其特征在于：所述齿槽盘（201）与齿轮（202）之间为啮合连接，且齿轮（202）与外壳（2）内壁相互连接，所述外壳（2）与铠装电缆（1）之间为活动连接。
4.根据权利要求1所述一种复杂地层钻进用钻头，其特征在...
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