【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于煤矿井下钻探装备，涉及钻头，具体涉及一种用于钻进作业和下筛管作业的两用钻头。
技术介绍
1、瓦斯抽采技术是防治煤矿瓦斯突出灾害的有效手段，目前的穿层孔、顺层孔等瓦斯预抽技术在煤矿领域得到广泛的应用，取得了良好的效果，有力的保障了煤矿安全。但在复杂地质条件下，如碎软煤层中钻孔塌孔严重、瓦斯抽采时间短、浓度低且流量小的问题亟待解决。
2、目前针对碎软煤层中施工瓦斯抽采孔采用的施工方案，主要存在以下缺陷：
3、第一，下筛管需要先提出钻具，效率低。如果使用常规钻头施工瓦斯抽采孔，施工完毕后一般采用：“施工瓦斯抽采孔→提出钻具→下入下筛管钻具→孔内下筛管→提钻”的施工方案，或者“施工瓦斯抽采孔→提出钻具→裸眼下筛管”的施工方案；上述两种施工方案均需要先提出钻具再下入筛管，工人劳动强度高，工作效率低。
4、第二，裸眼下筛管下入率低。沿裸孔下筛管时，由于孔内钻渣沉积和钻孔弯曲等因素，筛管下入阻力大，整个钻孔筛管下入率低。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的缺陷和不足，本专利技术的目的在于，提供一种用于钻进作业和下筛管作业的两用钻头，解决现有技术中在下筛管需要先提出钻具，导致施工效率低的技术问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案予以实现：
3、一种用于钻进作业和下筛管作业的两用钻头，包括钻头主体，所述的钻头主体的轴向前部上开设有多个主刀翼安装槽，多个主刀翼安装槽沿着周向方向均匀分布，主刀翼安装槽内固定
4、所述的钻头主体的轴向前部的边缘处开设有多个弹簧挡块安装孔，弹簧挡块安装孔和弹簧安装槽一一相对并且相连通，弹簧挡块安装孔内固定安装有弹簧挡块，弹簧安装槽内设置有复位弹簧；所述的复位弹簧的径向内端与可开闭刀翼的轴向后端相连接，复位弹簧的径向外端与弹簧挡块相连接。
5、所述的钻头主体的中心处沿着轴向方向开设有钻头中心腔，钻头主体内开设有多个钻头过水孔，多个钻头过水孔沿着周向方向均匀布设；所述的可开闭刀翼内开设有可开闭刀翼过水孔。
6、当可开闭刀翼位于钻头主体的中心处时，复位弹簧处于伸长状态，多个可开闭刀翼相接触并且能够将钻头中心腔的轴向前端完全覆盖，钻头中心腔与钻头过水孔相连通并且与可开闭刀翼过水孔相连通；此时两用钻头作为全面钻头，用于正常钻进作业。
7、当可开闭刀翼移动至钻头主体的边缘处时，复位弹簧处于压缩状态，多个可开闭刀翼不接触并且钻头中心腔轴向前端为开放状态，钻头中心腔与钻头过水孔相连通并且与可开闭刀翼过水孔不连通；此时两用钻头作为可开闭式钻头，用于下筛管护孔作业。
8、本专利技术还具有如下技术特征：
9、所述的主刀翼的数目为六个，相邻的两个主刀翼之间的夹角为60°；所述的可开闭刀翼的数目为六个，相邻的两个可开闭刀翼之间的夹角为60°；所述的复位弹簧和弹簧挡块的数目均为六个。
10、所述的钻头主体包括从前到后一体化设置的钻头主体冠部和钻头主体后部，钻头主体冠部上开设有主刀翼安装槽、弹簧安装槽和弹簧挡块安装孔；所述的钻头主体后部加工有螺纹并且与钻杆相连接。
11、所述的钻头过水孔一端的开口处位于钻头主体冠部的轴向前端面上，钻头过水孔另一端的开口处位于钻头主体后部的内壁上并且与钻头中心腔相连通。
12、所述的钻头主体冠部和钻头主体后部的外侧面的衔接面为钻头衔接面，钻头衔接面的锥角为45°。
13、所述的钻头中心腔包括从前到后依次连通的钻头第一腔体和钻头第二腔体；所述的钻头第一腔体与钻头过水孔相连通；所述的钻头第二腔体与钻杆的中心流道相连通。
14、所述的主刀翼包括从前到后一体化设置的切削齿固定部、主刀翼主体和主刀翼安装部；所述的切削齿固定部的轴向前部上开设有切削齿齿窝，切削齿齿窝内固定设置有一个第一切削齿和一对第二切削齿；所述的主刀翼安装部安装在主刀翼安装槽内。
15、所述的切削齿固定部、主刀翼主体和主刀翼安装部的外侧面为主刀翼外圆弧面；所述的切削齿固定部和主刀翼主体的内侧面为主刀翼内曲面；所述的主刀翼安装部的内侧面为主刀翼内圆弧面；所述的主刀翼主体的轴向前端面为主刀翼修剪面。
16、所述的可开闭刀翼包括从前到后一体化设置的切削片固定部、可开闭刀翼主体、可开闭刀翼连接杆和弹簧连接块；所述的切削片固定部的侧面上固定有切削片，切削片为倾斜设置；所述的弹簧连接块可移动式设置在弹簧安装槽内并且与复位弹簧的径向内端相连接。
17、所述的可开闭刀翼主体的后面为可开闭刀翼圆弧面，可开闭刀翼过水孔一端的开口处位于可开闭刀翼主体的前端面上，可开闭刀翼过水孔另一端的开口处位于可开闭刀翼圆弧面上；当可开闭刀翼位于钻头主体的中心处时，多个可开闭刀翼圆弧面围成一个闭合的圆弧面，该闭合的圆弧面的最大直径大于钻头第一腔体的直径，并且能够将钻头中心腔的轴向前端完全覆盖。
18、所述的可开闭刀翼包括可开闭刀翼第一侧面和可开闭刀翼第二侧面，可开闭刀翼第一侧面和可开闭刀翼第二侧面均与可开闭刀翼圆弧面相连接，可开闭刀翼第一侧面和可开闭刀翼第二侧面之间的夹角为60°。
19、本专利技术与现有技术相比，具有如下有益的技术效果：
20、(ⅰ)本专利技术的两用钻头结构设计巧妙，当可开闭刀翼位于钻头主体的中心处时，此时钻头作为全面钻头并用于正常钻进作业；当可开闭刀翼被筛管悬挂装置顶开并位于钻头主体的边缘处时，此时钻头作为可开闭式钻头并用于下筛管护孔作业，下筛管护孔作业结束后，可开闭刀翼在复位弹簧的牵引下直接自动复位，无需人工复位。
21、本专利技术的两用钻头在正常钻进作业结束后，可直接沿大通径钻杆内孔下入筛管，无需提钻再更换并下入下筛管钻具，提高了施工效率，降低了工人劳动强度，为在碎软易塌孔煤层中进行瓦斯抽采提供了技术装备保障。
22、(ⅱ)采用本专利技术的两用钻头进行下筛管作业时，可以利用大通径钻杆为筛管提供保护，使得筛管不再受孔内钻渣沉积和钻孔弯曲等因素影响，筛管下入率可达到100％。
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1.一种用于钻进作业和下筛管作业的两用钻头，包括钻头主体(1)，所述的钻头主体(1)的轴向前部上开设有多个主刀翼安装槽(101)，多个主刀翼安装槽(101)沿着周向方向均匀分布，主刀翼安装槽(101)内固定设置有主刀翼(2)；其特征在于：
2.如权利要求1所述的用于钻进作业和下筛管作业的两用钻头，其特征在于，所述的主刀翼(2)的数目为六个，相邻的两个主刀翼(2)之间的夹角为60°；所述的可开闭刀翼(3)的数目为六个，相邻的两个可开闭刀翼(3)之间的夹角为60°；所述的复位弹簧(4)和弹簧挡块(5)的数目均为六个。
3.如权利要求1所述的用于钻进作业和下筛管作业的两用钻头，其特征在于，所述的钻头主体(1)包括从前到后一体化设置的钻头主体冠部(106)和钻头主体后部(107)，钻头主体冠部(106)上开设有主刀翼安装槽(101)、弹簧安装槽(102)和弹簧挡块安装孔(103)；所述的钻头主体后部(107)加工有螺纹并且与钻杆相连接；
4.如权利要求3所述的用于钻进作业和下筛管作业的两用钻头，其特征在于，所述的钻头主体冠部(106)和钻头主体后部(1
5.如权利要求1所述的用于钻进作业和下筛管作业的两用钻头，其特征在于，所述的钻头中心腔(104)包括从前到后依次连通的钻头第一腔体(10401)和钻头第二腔体(10402)；所述的钻头第一腔体(10401)与钻头过水孔(105)相连通；所述的钻头第二腔体(10402)与钻杆的中心流道相连通。
6.如权利要求1所述的用于钻进作业和下筛管作业的两用钻头，其特征在于，所述的主刀翼(2)包括从前到后一体化设置的切削齿固定部(201)、主刀翼主体(202)和主刀翼安装部(203)；所述的切削齿固定部(201)的轴向前部上开设有切削齿齿窝(204)，切削齿齿窝(204)内固定设置有一个第一切削齿(205)和一对第二切削齿(206)；所述的主刀翼安装部(203)安装在主刀翼安装槽(101)内。
7.如权利要求6所述的用于钻进作业和下筛管作业的两用钻头，其特征在于，所述的切削齿固定部(201)、主刀翼主体(202)和主刀翼安装部(203)的外侧面为主刀翼外圆弧面(207)；所述的切削齿固定部(201)和主刀翼主体(202)的内侧面为主刀翼内曲面(208)；所述的主刀翼安装部(203)的内侧面为主刀翼内圆弧面(209)；所述的主刀翼主体(202)的轴向前端面为主刀翼修剪面(210)。
8.如权利要求1所述的用于钻进作业和下筛管作业的两用钻头，其特征在于，所述的可开闭刀翼(3)包括从前到后一体化设置的切削片固定部(302)、可开闭刀翼主体(303)、可开闭刀翼连接杆(304)和弹簧连接块(305)；所述的切削片固定部(302)的侧面上固定有切削片(306)，切削片(306)为倾斜设置；所述的弹簧连接块(305)可移动式设置在弹簧安装槽(102)内并且与复位弹簧(4)的径向内端相连接。
9.如权利要求8所述的用于钻进作业和下筛管作业的两用钻头，其特征在于，所述的可开闭刀翼主体(303)的后面为可开闭刀翼圆弧面(307)，可开闭刀翼过水孔(301)一端的开口处位于可开闭刀翼主体(303)的前端面上，可开闭刀翼过水孔(301)另一端的开口处位于可开闭刀翼圆弧面(307)上；当可开闭刀翼(3)位于钻头主体(1)的中心处时，多个可开闭刀翼圆弧面(307)围成一个闭合的圆弧面，该闭合的圆弧面的最大直径大于钻头第一腔体(10401)的直径，并且能够将钻头中心腔(104)的轴向前端完全覆盖。
10.如权利要求1所述的用于钻进作业和下筛管作业的两用钻头，其特征在于，所述的可开闭刀翼(3)包括可开闭刀翼第一侧面(308)和可开闭刀翼第二侧面(309)，可开闭刀翼第一侧面(308)和可开闭刀翼第二侧面(309)均与可开闭刀翼圆弧面(307)相连接，可开闭刀翼第一侧面(308)和可开闭刀翼第二侧面(309)之间的夹角为60°。
...【技术特征摘要】
1.一种用于钻进作业和下筛管作业的两用钻头，包括钻头主体(1)，所述的钻头主体(1)的轴向前部上开设有多个主刀翼安装槽(101)，多个主刀翼安装槽(101)沿着周向方向均匀分布，主刀翼安装槽(101)内固定设置有主刀翼(2)；其特征在于：
2.如权利要求1所述的用于钻进作业和下筛管作业的两用钻头，其特征在于，所述的主刀翼(2)的数目为六个，相邻的两个主刀翼(2)之间的夹角为60°；所述的可开闭刀翼(3)的数目为六个，相邻的两个可开闭刀翼(3)之间的夹角为60°；所述的复位弹簧(4)和弹簧挡块(5)的数目均为六个。
3.如权利要求1所述的用于钻进作业和下筛管作业的两用钻头，其特征在于，所述的钻头主体(1)包括从前到后一体化设置的钻头主体冠部(106)和钻头主体后部(107)，钻头主体冠部(106)上开设有主刀翼安装槽(101)、弹簧安装槽(102)和弹簧挡块安装孔(103)；所述的钻头主体后部(107)加工有螺纹并且与钻杆相连接；
4.如权利要求3所述的用于钻进作业和下筛管作业的两用钻头，其特征在于，所述的钻头主体冠部(106)和钻头主体后部(107)的外侧面的衔接面为钻头衔接面(108)，钻头衔接面(108)的锥角为45°。
5.如权利要求1所述的用于钻进作业和下筛管作业的两用钻头，其特征在于，所述的钻头中心腔(104)包括从前到后依次连通的钻头第一腔体(10401)和钻头第二腔体(10402)；所述的钻头第一腔体(10401)与钻头过水孔(105)相连通；所述的钻头第二腔体(10402)与钻杆的中心流道相连通。
6.如权利要求1所述的用于钻进作业和下筛管作业的两用钻头，其特征在于，所述的主刀翼(2)包括从前到后一体化设置的切削齿固定部(201)、主刀翼主体(202)和主刀翼安装部(203)；所述的切削齿固定部(201)的轴向前部上开设有切削齿齿窝(204)，切削齿齿窝(204)内固定设置有一个第一切削齿(205)和一对第二切削齿(206)；所述的主...
【专利技术属性】
技术研发人员：邵国杰，方俊，李泉新，董昌乐，高晓亮，范运林，马少明，王四一，
申请(专利权)人：中煤科工西安研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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