一种工程地质钻探钻头制造技术

技术编号:44856270 阅读:8 留言:0更新日期:2025-04-01 19:48
本技术公开了一种工程地质钻探钻头,属于地质钻探设备领域;包括钻筒座、快拆筒和钻齿,所述钻筒座安装于钻杆上使用,所述快拆筒一端与钻筒座可拆卸连接,另一端环形阵列设置多颗钻齿,所述钻齿与快拆筒可拆卸式连接;所述钻筒座包括螺纹筒、过渡筒和棱柱筒,所述螺纹筒上设置有用于与钻杆螺纹连接的螺纹结构;所述快拆筒一端设置有与棱柱筒端的外形结构匹配的棱柱槽,所述棱柱筒与棱柱槽的槽壁之间连接有第一螺栓,所述快拆筒设置棱柱槽一端的相对端,其每一侧壁上都设置有齿槽,所述钻齿插于齿槽内,所述钻齿与快拆筒之间连接有第二螺栓。本技术能够灵活方便地更换钻齿,充分利用钻头结构,节约成本,减轻工作负担。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种钻头,尤其涉及一种工程地质钻探钻头,属于地质钻探设备领域。


技术介绍

1、工程地质是调查、研究、解决与人类活动及各类工程建筑有关的地质问题的科学。工程地质的目的是为了查明各类工程场区的地质条件,对场区及其有关的各种地质问题进行综合评价,分析、预测在工程建筑作用下,地质条件可能出现的变化和作用,选择最优场地,并提出解决不良地质问题的工程措施,为保证工程的合理设计、顺利施工及正常使用提供可靠的科学依据。工程地质研究过程中常常会涉及到地质勘察钻探,钻探是指利用一定的钻探机械设备和工艺,以开采地底自然资源,或者采取地层的剖面实况,撷取实体样本,以提供实验以取得相关数据资料等。在钻探中需要用钻机从地表向下钻进,形成圆柱形钻孔,在钻机向下钻进的时候就需要用到钻头,钻头高速转动以切割泥土和岩石。

2、钻头的种类非常多,按功用分为全面钻进钻头、取心钻头和特殊工艺用钻头(比如扩眼钻头、定向造斜钻头等)。而取心钻头又分为牙轮取心钻头,刮刀取心钻头和筒状取心钻头等。筒状取心钻头是工程地质钻探常用钻头,它由薄壁筒形钻头主体、固定于主体底口的刃部和固定于主体上口的螺纹空心钻柄构成,薄壁筒形钻头主体和螺纹空心钻柄的材质均为金属材料,其刃部通常为间隔圆周排列的采用硬质合金、金刚石等材料构成的切削齿,取心钻头通常通过螺纹旋接到钻机的钻杆上以对地层进行钻进取芯或钻孔。

3、筒状取心钻头在应用过程中,由于钻齿只有底口的一圈,在长时间使用后,会造成钻头的钻齿部位磨损较为严重,而钻头的后段却还完好如初,但又不得不进行新钻头的更换,钻头的长筒型结构会造成钻头的后段材料的浪费。而有些钻头使用中存在部分钻齿先磨损甚至意外折断的情况(如钻较硬岩石或软硬不均的坝体时),此时,一般是两种处理方法:一是继续使用损坏的钻头;二是更换新的钻头。继续使用损坏的钻头会导致其他钻齿快速磨损还会降低工作效率,影响工程进度,更换新的钻头成本又太高,增加了钻探的成本,而且由于钻头通常较为笨重,更换麻烦,增加了工作人员工作量。


技术实现思路

1、为了克服上述现有技术的不足,本技术提供了一种工程地质钻探钻头。

2、本技术所采用的技术方案是:设计一种工程地质钻探钻头,其包括钻筒座、快拆筒和钻齿,所述钻筒座安装于钻机的钻杆上使用,其与钻杆螺纹连接,所述快拆筒一端与钻筒座可拆卸连接,另一端环形阵列设置多颗钻齿,所述钻齿与快拆筒可拆卸式连接。

3、进一步,本设计所述钻筒座包括螺纹筒、过渡筒和棱柱筒,三者依次衔接并一体成型,所述螺纹筒上设置有用于与钻杆螺纹连接的螺纹结构,所述棱柱筒的外部为棱柱形结构。

4、进一步,本设计所述快拆筒一端设置有与棱柱筒端的外形结构匹配的棱柱槽,所述棱柱槽由快拆筒一端贯穿至快拆筒中部,所述棱柱筒全部没入棱柱槽并与棱柱槽的底部抵接,所述棱柱筒与棱柱槽的槽壁之间连接有第一螺栓,快拆筒与钻筒座通过第一螺栓连接。

5、进一步,本设计所述棱柱筒的至少一相对侧和棱柱槽的至少一相对侧槽壁分别设置有连接孔,两者的连接孔一一对应设置,且棱柱筒和棱柱槽槽壁两者中至少其中一者的连接孔为螺纹孔,通过在连接孔内穿设第一螺栓以将棱柱筒和快拆筒连接。

6、进一步,本设计所述快拆筒为棱柱形结构,所述快拆筒、棱柱筒的外部和棱柱槽皆为八棱柱形结构。

7、进一步,本设计所述快拆筒设置棱柱槽一端的相对端,其每一侧壁上都设置有齿槽,所述钻齿插于齿槽内,所述钻齿与快拆筒之间连接有第二螺栓,钻齿与快拆筒通过第二螺栓锁定。

8、进一步,本设计所述钻齿的厚度超过快拆筒筒壁的厚度,且钻齿中部插于齿槽内,钻齿的前后两侧分别伸出快拆筒筒壁。

9、进一步,本设计所述快拆筒设置棱柱槽一端的每侧侧壁外部分别设置有辅助钻进齿,所述辅助钻进齿相对快拆筒的筒壁倾斜10-30°设置,所述辅助钻进齿厚度不超出钻齿外表面,所述快拆筒上的连接孔贯穿对应的辅助钻进齿并形成沉孔。

10、更进一步,本设计所述齿槽包括贯穿快拆筒筒壁的贯穿槽和槽深不超过筒壁一半厚度的限位槽,所述钻齿包括插入贯穿槽的贯穿部和卡于限位槽的限位部,还包括钻进用的齿部,所述贯穿部、限位部和齿部一体成型,所述限位部和限位槽底部分别设置有对应的限位孔,所述限位孔内螺纹连接第二螺栓以将钻齿与快拆筒连接,所述限位部上的限位孔设置成沉孔或埋头孔结构。

11、更进一步,本设计所述齿部设置有m形齿。

12、与现有技术相比,本技术的有益效果是:

13、本技术通过钻齿与快拆筒可拆卸式连接,如果在作业中部分钻齿磨损严重或意外崩断了,且只占少数的情况,便于直接更换钻齿,然后可以继续使用钻头,钻齿更换简单、高效,更换钻齿后的钻头更能保证钻进效率和效果,还能减少钻头的浪费;通过钻筒座与快拆筒可拆卸式连接,如果在作业中较多钻齿磨损严重或崩断(如长期作业之后),则采用直接快速更换快拆筒的方式,拆下旧快拆筒然后换上新的安装好钻齿的快拆筒,更加高效,且也能继续利用钻头的钻筒座部分。

14、此外,本技术提供的钻头结构采用钻筒座、快拆筒和钻齿三段式结构,可以根据实际情况选择更换损坏的钻齿还是更换所有的钻齿,由于各个分体式结构相对较轻,更换过程也更快捷方便,且劳动强度得到减轻,此外钻头的较大一部分还能继续使用,节约资源和成本。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种工程地质钻探钻头,其特征在于:包括钻筒座、快拆筒和钻齿,所述钻筒座安装于钻机的钻杆上使用,其与钻杆螺纹连接,所述快拆筒一端与钻筒座可拆卸连接,另一端环形阵列设置多颗钻齿,所述钻齿与快拆筒可拆卸式连接。

2.根据权利要求1所述的钻头,其特征在于:所述钻筒座包括螺纹筒、过渡筒和棱柱筒,三者依次衔接并一体成型,所述螺纹筒上设置有用于与钻杆螺纹连接的螺纹结构,所述棱柱筒的外部为棱柱形结构。

3.根据权利要求2所述的钻头,其特征在于:所述快拆筒一端设置有与棱柱筒端的外形结构匹配的棱柱槽,所述棱柱槽由快拆筒一端贯穿至快拆筒中部,所述棱柱筒全部没入棱柱槽并与棱柱槽的底部抵接,所述棱柱筒与棱柱槽的槽壁之间连接有第一螺栓,快拆筒与钻筒座通过第一螺栓连接。

4.根据权利要求3所述的钻头,其特征在于:所述棱柱筒的至少一相对侧和棱柱槽的至少一相对侧槽壁分别设置有连接孔,两者的连接孔一一对应设置,且棱柱筒和棱柱槽槽壁两者中至少其中一者的连接孔为螺纹孔,通过在连接孔内穿设第一螺栓以将棱柱筒和快拆筒连接。

5.根据权利要求4所述的钻头,其特征在于:所述快拆筒为棱柱形结构,所述快拆筒、棱柱筒的外部和棱柱槽皆为八棱柱形结构。

6.根据权利要求5所述的钻头,其特征在于:所述快拆筒设置棱柱槽一端的相对端,其每一侧壁上都设置有齿槽,所述钻齿插于齿槽内,所述钻齿与快拆筒之间连接有第二螺栓,钻齿与快拆筒通过第二螺栓锁定。

7.根据权利要求6所述的钻头,其特征在于:所述钻齿的厚度超过快拆筒筒壁的厚度,且钻齿中部插于齿槽内,钻齿的前后两侧分别伸出快拆筒筒壁。

8.根据权利要求7所述的钻头,其特征在于:所述快拆筒设置棱柱槽一端的每侧侧壁外部分别设置有辅助钻进齿,所述辅助钻进齿相对快拆筒的筒壁倾斜10-30°设置,所述辅助钻进齿厚度不超出钻齿外表面,所述快拆筒上的连接孔贯穿对应的辅助钻进齿并形成沉孔。

9.根据权利要求8所述的钻头,其特征在于:所述齿槽包括贯穿快拆筒筒壁的贯穿槽和槽深不超过筒壁一半厚度的限位槽,所述钻齿包括插入贯穿槽的贯穿部和卡于限位槽的限位部,还包括钻进用的齿部,所述贯穿部、限位部和齿部一体成型,所述限位部和限位槽底部分别设置有对应的限位孔,所述限位孔内螺纹连接第二螺栓以将钻齿与快拆筒连接,所述限位部上的限位孔设置成沉孔或埋头孔结构。

10.根据权利要求9所述的钻头,其特征在于:所述齿部设置有M形齿。

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【技术特征摘要】

1.一种工程地质钻探钻头,其特征在于:包括钻筒座、快拆筒和钻齿,所述钻筒座安装于钻机的钻杆上使用,其与钻杆螺纹连接,所述快拆筒一端与钻筒座可拆卸连接,另一端环形阵列设置多颗钻齿,所述钻齿与快拆筒可拆卸式连接。

2.根据权利要求1所述的钻头,其特征在于:所述钻筒座包括螺纹筒、过渡筒和棱柱筒,三者依次衔接并一体成型,所述螺纹筒上设置有用于与钻杆螺纹连接的螺纹结构,所述棱柱筒的外部为棱柱形结构。

3.根据权利要求2所述的钻头,其特征在于:所述快拆筒一端设置有与棱柱筒端的外形结构匹配的棱柱槽,所述棱柱槽由快拆筒一端贯穿至快拆筒中部,所述棱柱筒全部没入棱柱槽并与棱柱槽的底部抵接,所述棱柱筒与棱柱槽的槽壁之间连接有第一螺栓,快拆筒与钻筒座通过第一螺栓连接。

4.根据权利要求3所述的钻头,其特征在于:所述棱柱筒的至少一相对侧和棱柱槽的至少一相对侧槽壁分别设置有连接孔,两者的连接孔一一对应设置,且棱柱筒和棱柱槽槽壁两者中至少其中一者的连接孔为螺纹孔,通过在连接孔内穿设第一螺栓以将棱柱筒和快拆筒连接。

5.根据权利要求4所述的钻头,其特征在于:所述快拆筒为棱柱形结构,所述快拆筒、棱柱筒的外部和棱柱槽皆为八棱柱形结构...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐秉杰赵月耀方家谷袁海萍杨正美
申请(专利权)人:西南有色昆明勘测设计院股份有限公司
类型:新型
国别省市:

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