[实用新型]PDC钻、扩双翼组合钻头

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种钻头，尤其涉及一种带有扩孔功能的钻头。 

背景技术

煤矿的安全是煤矿生产的重要条件，瓦斯是影响煤矿安全生产的重要因素之一，采煤工作面瓦斯突出、煤层瓦斯爆炸已在煤炭生产时造成很大的经济损失和人员伤亡。全国的高瓦斯矿井都把治理瓦斯当作安全工作的重点，现在高瓦斯矿井普遍采用“先抽、后采”的采煤工艺。即先通过与煤层相邻的岩层把要开采的煤层钻通，然后把煤层的孔扩大，增加煤层瓦斯的涌出量，用抽排设备把瓦斯抽出，其中抽瓦斯的通道主要通过钻孔、扩孔两步进行，现有技术中采取PDC钻、扩单翼组合钻头来完成钻孔、扩孔，其结构如图1所示，在钻头主体1’的前部用安装有若干切削齿2’，中部侧表面上开设有一矩形孔9’，矩形孔9’内安装有一切割翼6’，切割翼6’的后部与矩形孔9’靠近钻头主体1’后部的位置通过中心轴5’铰接，切割翼6’的前部固定安装有若干切削齿2’，在切割翼6’的上端面，并且靠近切割翼6’前部的位置上开设有出气口7’，钻头主体1’中部的外表面上开设有一环形槽10’，环形槽10’内安装有限位弹簧11’，用于防止切割翼6’从矩形孔9’内旋出。PDC钻、扩单翼组合钻头的工作原理是：将钻头与钻杆连接，开启钻机将钻头前移至岩石表面，开始钻孔；当钻头上的限位弹簧距离岩石表面1.5厘米时，钻机停止工作，将限位弹簧取下，然后开启钻机继续钻孔，在到达煤层后，通过控制压缩空气从切割翼6’上的出气口喷出，形成一个反向推力，使切割翼6’打开一个角度，与煤层13’接触；如图2所示，当钻头继续旋转并向前进给时，在推力和离心力的共同作用下，切割翼6’完全打开，形成煤层13’全尺寸扩孔；根据岩石孔的出屑情况及钻进扭矩变化，确定已经完成钻孔、扩孔作业后，切换钻机档位，使钻头边旋转边后退，当钻头切割翼接触到岩石内壁时，岩石给切割翼一个推力，迫使切割翼回到钻体内，完成一个瓦斯抽排孔的钻、扩作业。但该钻头只适于较软的煤层，对于较硬的煤层，单翼旋转切割时，钻头受力不平衡，易产生颤抖，工作不平稳。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种操作简便、工作稳定的组合式钻头，能够用于较硬煤层的钻、扩孔。 

本实用新型PDC钻、扩双翼组合钻头，在钻头主体的前部固定安装有若干切削齿，钻头主体的后部设置有安装体，其中在钻头主体的中部侧表面上开设有一通孔，通孔内安装有两个切割翼，两个切割翼上下对称布置，每个切割翼的后部均通过中心轴与通孔铰接，每个切割翼均能够完全放入通孔中，每个切割翼上固定安装有若干切削齿，在两个切割翼前部且相对的端面上开设有出气口，每个切割翼的内部开设有出气管路，出气管路的一端与出气口连接，出气管路的另一端均通过中心轴上的管路与钻头主体上的管路连通，钻头主体前部和切割翼前部安装的切削齿均为聚晶金刚石复合片。 

本实用新型PDC钻、扩双翼组合钻头，其中所述每个切割翼上的切削齿均为单面设置，且两个切割翼上的切削齿在不同侧上。 

本实用新型PDC钻、扩双翼组合钻头，其中所述钻头主体的中部侧表面上开设有两个与通孔相连通的安装孔，安装孔为台阶孔，两个安装孔分别与两个切割翼相对，每个切割翼与安装孔相对的侧面上均开设有槽，每个安装孔内均设置有一定位装置，每个定位装置均包括连接体、弹性体和固定体，连接体的内端端面为圆弧面、圆锥面或者圆台面，连接体的内端穿过安装孔的小孔后嵌合在对应的槽内，连接体的最大外径处位于安装孔的大孔内，弹性体的内端与连接体的外端接触，弹性体的外端与固定体的内端接触，固定体固定安装在安装孔的大孔内。 

本实用新型PDC钻、扩双翼组合钻头，其中所述钻头主体的中部侧表面上开设有两个与通孔相连通的安装孔，两个安装孔分别与两个切割翼相对，每个切割翼与安装孔相对的侧面上均开设有槽，每个安装孔内均设置有一定位装置，每个定位装置均包括连接体、弹性体和固定体，连接体的内端为圆弧面、圆锥面或者圆台面，连接体的内端嵌合在对应的槽内，弹性体的内端与连接体的外端接触，弹性体的外端与固定体的内端接触，固定体固定安装在安装孔的大孔内，当切割翼旋转时，连接体的内端保持与切割翼接触。 

本实用新型PDC钻、扩双翼组合钻头，其中所述每个安装孔的轴线均垂直于切割翼的侧面，连接体为钢球，弹性体为压簧。 

本实用新型PDC钻、扩双翼组合钻头，其中所述通孔是横截面为矩形的矩形孔，通孔的中心线与钻头主体的轴线垂直相交。 

本实用新型PDC钻、扩双翼组合钻头，其中所述中心轴的轴线与钻头主体的轴线垂直相交。