【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及矿山救援，具体为一种用于矿山救援的钻孔清障装置。
技术介绍
1、在矿山开挖过程中，时有事故发生，破坏力较大，难以防范，此时如果没有专业的钻孔救助设备，施工人员则难以得到及时有效的救助；在矿山救援中，首先救援人员需要确定被困人员在地下的位置，然后在井下被困人员所处位置附近打通小口径生命孔，通过生命孔向被困人员提供简易的救援物资以及为被困人员提供充足的氧气，最后通过大孔径钻孔打通供被困人员逃生的通道。
2、目前，地面快速钻井已经成为矿山抢险救援的一项新技术，通过救援钻杆和钻头进行快速钻入通道，为矿山抢险救援打通一个救援通道，事实证明该技术是快速有效的方式；现有救援钻杆一般是通过钻杆上的驱动盘驱动旋转，然后带动钻头进行缓慢旋转进行钻井，然后将井内的浆液通过钻杆的中空通道输送出去。
3、在中国专利技术专利cn114159709b中公开一种排浆高度调节式钻井救援装置，虽然在外部泵体的一侧上端安装排浆机构以及在中间贯穿安装一个纵置贯穿驱动轴，从而使得移动管进行上下移动，实现排浆高度的调节，但是该装置由于不能对钻头破碎的石块进一步处理，较大的石块在通过排浆向上排出的时候，不但不容易跟随浆液向上流动，还容易出现较大碎石将进口堵塞的问题，并且现有技术中的钻头在对矿石进行破碎的时候，由于钻头对井底有很大的压力，会导致钻头内部零件磨损严重，除了对钻头进行及时降温之外，如果不能将磨损产生的碎屑及时排出，也会进一步加重磨损程度，导致钻头使用寿命降低。
技术实现思路
1、
2、为实现上述能够对跟随浆液排出的碎石进一步粉碎以及将钻头内部零件产生的磨损碎屑及时排出的目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于矿山救援的钻孔清障装置，包括钻杆，钻杆的底部连接钻铤，钻铤的上部侧面设置有扶正器，钻铤的底部连接有钻头，钻头的顶部为与钻铤螺纹密封连接的接头，接头的下方通过三个巴掌连接有三个牙轮，并且接头底部呈环形阵列设置有三个喷水头，喷水头与牙轮间隔设置；
3、所述钻杆的内壁通过呈环形阵列分布的连接筋固定连接有抽水管，抽水管的上下两端首尾连接，抽水管外壁与钻杆的内壁之间为高压水腔，接头的中间设置为圆柱形中空结构，最底部的抽水管螺纹密封连接在中空结构内部，高压水腔向下延伸至接头的内部，并且通过接头侧壁设置的高压水道与喷水头连通；
4、接头的底部中间设置为与中空结构内部连通的抽水口，抽水口为上小下大开口的喇叭形状，抽水口的侧壁设置有上下等间距分布的粉碎齿环；
5、所述牙轮与巴掌靠近的一面设置有驱动齿环，巴掌的内部设置有与驱动齿环啮合的锥齿轮，并且巴掌内部设置有通过锥齿轮驱动的润滑机构。
6、优选的，所述喷水头的喷口方向倾斜设置，并且喷水方向与钻头旋转方向相反，喷水头距离喷水方向巴掌的距离大于与另一侧巴掌的距离，使喷水头沿着倾斜角度将钻井液喷射到牙轮下方。
7、优选的，所述抽水管与接头连接的一端内壁通过呈环形阵列分布的连接板固定连接有粉碎柱，粉碎柱的下端向下延伸至抽水口的内部，并且粉碎柱的底部为圆锥形或者圆台形，粉碎柱插入抽水口内部的一段外侧面呈环形阵列设置有粉碎板。
8、优选的，所述粉碎齿环在抽水口的侧壁内部通过轴承安装，并且抽水口以及粉碎齿环的内壁上下连接形成喇叭状开口，在抽水口和粉碎齿环的内壁都设置有粉碎齿，粉碎齿呈环形阵列分布并且从上到下依次厚度增加数量不变，并且单个粉碎齿的截面为v字形，所有粉碎齿环上粉碎齿的尖端与钻头转动方向相反，抽水口上设置的粉碎齿的尖端与钻头转动方向相同。
9、优选的，所述粉碎齿环有三个，三个粉碎齿环的外部均设置有与粉碎齿环啮合的驱动齿轮，驱动齿轮的中部设置有通过轴承在巴掌内部转动的驱动轴，并且三个驱动轴通过设置不同的长度与三个锥齿轮键连接。
10、优选的，扶正器上对称设置有两个竖直的检测水道，检测水道的两端贯穿扶正器，在检测水道的内侧壁设置有水压检测器，水压检测器的顶部设置为脉冲发生器。
11、优选的，所述润滑机构包括在巴掌内部设置的储油腔，储油腔靠近巴掌外侧壁的一侧顶部设置有加油螺栓，储油腔靠近巴掌外侧壁的一侧底部设置有放油螺栓，所述巴掌靠近牙轮的一侧壁设置有轴承柱，轴承柱的外部通过单面密封轴承与牙轮连接，并且在单面密封轴承上靠近巴掌的一侧设置有密封环。
12、优选的，所述轴承柱的端部通过空心圆柱固定连接有伞形体，伞形体的端部与牙轮内部设置的空间配合形成润滑腔，伞形体的边缘设置有导流环，单面密封轴承内部设置有排列滚珠的滚珠环，导流环与滚珠环对接并将润滑油导流到滚珠环外部，形成滚珠环外侧面进油内侧面排油的循环，所述巴掌的内部设置有进油道，进油道穿过轴承柱和伞形体，并且进油道的出口设置在伞形体的中心位置，进油道的进油口与储油腔连通，在进油道的中部设置有循环泵，所述轴承柱上开设有连通润滑腔和储油腔的出油道。
13、优选的，所述锥齿轮的侧面设置有与锥齿轮啮合的提速齿轮，提速齿轮的中心位置键连接有转轴，并且通过转轴带动循环泵的输入轴转动。
14、优选的，最底部的抽水管内部设置有柱塞泵，柱塞泵的顶部设置有若干个泵杆，泵杆在抽水管的内部首尾连接向上延伸。
15、有益效果
16、与现有技术相比，本专利技术提供了一种用于矿山救援的钻孔清障装置，具备以下有益效果：
17、该用于矿山救援的钻孔清障装置，通过设置与牙轮数量相同的喷水头，既能够辅助钻头进行旋转，又能够对牙轮下方进行清理，利用喷水头倾斜喷出的钻井液，能够对钻头的转动提供辅助的扭矩，从而进一步促进钻头旋转，同时由于喷水头设置有倾斜角度，喷水头喷出的高压钻井液能够对牙轮下方进行清洗，将被压碎的石块冲刷掉，进一步促进钻头的下钻。
18、该用于矿山救援的钻孔清障装置，通过抽水管的设置，能够达到将钻头附近的水和碎石抽出的目的，通过在抽水管内部设置柱塞泵，利用泵杆提供上下运动的动力，在高压的钻井液从喷水头向下喷出的同时，利用抽水管将钻井液抽出，从而使井下的钻井液不会太多，避免在通道打通的瞬间大量的钻井液进入矿道内部，防止对井下被困人员的生命安全造成危害。
19、该用于矿山救援的钻孔清障装置，通过粉碎柱和粉碎齿环的设置，能够对牙轮粉碎之后的碎石进一步的粉碎，便于碎石通过柱塞泵向上排出，并且在抽水口以及粉碎齿环的内壁都设置有粉碎齿，并且通过设置粉碎齿的方向，能够使上下两排粉碎齿相互咬合，便于对碎石进一步破碎，在碎石到达粉碎柱之后，能够利用更加密集的粉碎齿与粉碎板配合将碎石进一步粉碎，从而便于碎石和钻井液同时从抽水管排出。
20、该用于矿山救援的钻孔清障装置，通过设置润滑机构，在钻头进行下钻的时候，通过对单面密封轴承进行润滑减少牙轮转动时的卡顿，防止出现牙轮与接触面之间的摩擦，避免本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于矿山救援的钻孔清障装置，包括钻杆（1），钻杆（1）的底部连接钻铤（3），钻铤（3）的上部侧面设置有扶正器（2），钻铤（3）的底部连接有钻头（4），其特征在于：钻头（4）的顶部为与钻铤（3）螺纹密封连接的接头（405），接头（405）的下方通过三个巴掌（404）连接有三个牙轮（403），并且接头（405）底部呈环形阵列设置有三个喷水头（402），喷水头（402）与牙轮（403）间隔设置；
2.根据权利要求1所述的一种用于矿山救援的钻孔清障装置，其特征在于：所述喷水头（402）的喷口方向倾斜设置，并且喷水方向与钻头（4）旋转方向相反，喷水头（402）距离喷水方向巴掌（404）的距离大于与另一侧巴掌（404）的距离，使喷水头（402）沿着倾斜角度将钻井液喷射到牙轮（403）下方。
3.根据权利要求1所述的一种用于矿山救援的钻孔清障装置，其特征在于：所述抽水管（5）与接头（405）连接的一端内壁通过呈环形阵列分布的连接板（409）固定连接有粉碎柱（410），粉碎柱（410）的下端向下延伸至抽水口（407）的内部，并且粉碎柱（410）的底部为圆锥形或者圆
4.根据权利要求1所述的一种用于矿山救援的钻孔清障装置，其特征在于：所述粉碎齿环（408）在抽水口（407）的侧壁内部通过轴承安装，并且抽水口（407）以及粉碎齿环（408）的内壁上下连接形成喇叭状开口，在抽水口（407）和粉碎齿环（408）的内壁都设置有粉碎齿（426），粉碎齿（426）呈环形阵列分布并且从上到下依次厚度增加数量不变，并且单个粉碎齿（426）的截面为V字形，所有粉碎齿环（408）上粉碎齿（426）的尖端与钻头（4）转动方向相反，抽水口（407）上设置的粉碎齿（426）的尖端与钻头（4）转动方向相同。
5.根据权利要求1所述的一种用于矿山救援的钻孔清障装置，其特征在于：所述粉碎齿环（408）有三个，三个粉碎齿环（408）的外部均设置有与粉碎齿环（408）啮合的驱动齿轮（411），驱动齿轮（411）的中部设置有通过轴承在巴掌（404）内部转动的驱动轴（425），并且三个驱动轴（425）通过设置不同的长度与三个锥齿轮（413）键连接。
6.根据权利要求1所述的一种用于矿山救援的钻孔清障装置，其特征在于：扶正器（2）上对称设置有两个竖直的检测水道（201），检测水道（201）的两端贯穿扶正器（2），在检测水道（201）的内侧壁设置有水压检测器（202），水压检测器（202）的顶部设置为脉冲发生器（203）。
7.根据权利要求1所述的一种用于矿山救援的钻孔清障装置，其特征在于：所述润滑机构包括在巴掌（404）内部设置的储油腔（422），储油腔（422）靠近巴掌（404）外侧壁的一侧顶部设置有加油螺栓（424），储油腔（422）靠近巴掌（404）外侧壁的一侧底部设置有放油螺栓（423），所述巴掌（404）靠近牙轮（403）的一侧壁设置有轴承柱（416），轴承柱（416）的外部通过单面密封轴承（420）与牙轮（403）连接，并且在单面密封轴承（420）上靠近巴掌（404）的一侧设置有密封环（421）。
8.根据权利要求7所述的一种用于矿山救援的钻孔清障装置，其特征在于：所述轴承柱（416）的端部通过空心圆柱固定连接有伞形体（417），伞形体（417）的端部与牙轮（403）内部设置的空间配合形成润滑腔，伞形体（417）的边缘设置有导流环（427），单面密封轴承（420）内部设置有排列滚珠的滚珠环（428），导流环（427）与滚珠环（428）对接并将润滑油导流到滚珠环（428）外部，形成滚珠环（428）外侧面进油内侧面排油的循环，所述巴掌（404）的内部设置有进油道（418），进油道（418）穿过轴承柱（416）和伞形体（417），并且进油道（418）的出口设置在伞形体（417）的中心位置，进油道（418）的进油口与储油腔（422）连通，在进油道（418）的中部设置有循环泵（415），所述轴承柱（416）上开设有连通润滑腔和储油腔（422）的出油道（419）。
9.根据权利要求8所述的一种用于矿山救援的钻孔清障装置，其特征在于：所述锥齿轮（413）的侧面设置有与锥齿轮（413）啮合的提速齿轮（414），提速齿轮（414）的中心位置键连接有转轴，并且通过转轴带动循环泵（415）的输入轴转动。
10.根据权利要求1所述的一种用于矿山救援的钻孔清障装置，其特征在于：最底部的抽水管（5）内部设置有柱塞泵（7），柱塞泵（7）的顶部设置有若干个泵杆（6），泵杆（6）在抽水管（5）的内...
【技术特征摘要】
1.一种用于矿山救援的钻孔清障装置，包括钻杆（1），钻杆（1）的底部连接钻铤（3），钻铤（3）的上部侧面设置有扶正器（2），钻铤（3）的底部连接有钻头（4），其特征在于：钻头（4）的顶部为与钻铤（3）螺纹密封连接的接头（405），接头（405）的下方通过三个巴掌（404）连接有三个牙轮（403），并且接头（405）底部呈环形阵列设置有三个喷水头（402），喷水头（402）与牙轮（403）间隔设置；
2.根据权利要求1所述的一种用于矿山救援的钻孔清障装置，其特征在于：所述喷水头（402）的喷口方向倾斜设置，并且喷水方向与钻头（4）旋转方向相反，喷水头（402）距离喷水方向巴掌（404）的距离大于与另一侧巴掌（404）的距离，使喷水头（402）沿着倾斜角度将钻井液喷射到牙轮（403）下方。
3.根据权利要求1所述的一种用于矿山救援的钻孔清障装置，其特征在于：所述抽水管（5）与接头（405）连接的一端内壁通过呈环形阵列分布的连接板（409）固定连接有粉碎柱（410），粉碎柱（410）的下端向下延伸至抽水口（407）的内部，并且粉碎柱（410）的底部为圆锥形或者圆台形，粉碎柱（410）插入抽水口（407）内部的一段外侧面呈环形阵列设置有粉碎板（406）。
4.根据权利要求1所述的一种用于矿山救援的钻孔清障装置，其特征在于：所述粉碎齿环（408）在抽水口（407）的侧壁内部通过轴承安装，并且抽水口（407）以及粉碎齿环（408）的内壁上下连接形成喇叭状开口，在抽水口（407）和粉碎齿环（408）的内壁都设置有粉碎齿（426），粉碎齿（426）呈环形阵列分布并且从上到下依次厚度增加数量不变，并且单个粉碎齿（426）的截面为v字形，所有粉碎齿环（408）上粉碎齿（426）的尖端与钻头（4）转动方向相反，抽水口（407）上设置的粉碎齿（426）的尖端与钻头（4）转动方向相同。
5.根据权利要求1所述的一种用于矿山救援的钻孔清障装置，其特征在于：所述粉碎齿环（408）有三个，三个粉碎齿环（408）的外部均设置有与粉碎齿环（408）啮合的驱动齿轮（411），驱动齿轮（411）的中部设置有通过轴承在巴掌（404）内部转动的驱动轴（425），并且三个驱动轴（425）通过设置不同的长度与三个锥齿轮（413）键连接。
6.根据权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：张磊，李振兴，吴跃学，杨莎，李珍花，张文涛，胡鹏辉，王洁，胡桠鹏，
申请(专利权)人：河南重工集团起重机科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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