[发明专利]一种具有螺旋排渣分流功能的过渡接头以及潜孔冲击器和钻杆

说明书

技术领域

本发明涉及一种矿山工程用的潜孔钻具，具体涉及一种具有螺旋排渣分流功能的过渡接头以及潜孔冲击器和钻杆。

背景技术

矿山工程用的潜孔冲击器是一种以压缩空气为动力源，将凿岩冲击动力部分潜入凿岩孔中，通过冲击器中的配气装置控制活塞作往返运动，冲击配置在冲击器前端的潜孔凿岩钻头，将冲击能量传递至钻头，由钻头破碎岩石的凿岩设备。然而现有的潜孔冲击器排渣的排气压力是一个恒定值，由于整个动力装置是潜在孔里钻孔，所以随着钻孔深度的增加工矿地质结构越来越复杂，受大气压强和重力的影响钻具的排渣能力会逐步减弱，如果排渣不顺畅就会出现重复破粹，钻孔的效率会大大降低，同时冲击器的凿岩破碎能力也会降低，造成孔内的渣石越积越多，当孔内的渣石受大气压强和重力的作用力与排气压力达到平衡时，就会出现只能旋转无法提升的卡钻现象，并且再次开启气阀也无法解决问题；传统的潜孔冲击器能够顺利凿岩掘进的前提条件是孔必须是密闭的环境，冲击器排出的余气通过密闭的环境把渣石带出去，面对爆破后矿山地质结构进行钻孔时，由于爆破产生高压冲击波会导致矿山内部出现裂纹，余气就会从裂纹处排走，渣石就会落在孔内无法排出，导致卡钻；钻杆在凿岩钻进中，因为表面有松软的石块容易落入冲击器内，大块的石头一旦落入孔中冲击器排出的余气不足以将落石吹出孔外，还有在凿岩掘进中因为钻杆是一节一节接起来的，孔钻越深钻杆接的越长，因为钻杆是个柔性连接容易导致钻下去出现偏心扭曲的现象，这个时候也容易出现卡钻现象。

发明内容

针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种具有螺旋排渣分流功能的过渡接头，可以防止卡钻，且可以提高钻孔效率，可以带动渣石穿过裂缝层并进入密闭的环境进行排渣，同时还可以将落石磨碎。

为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种具有螺旋排渣分流功能的过渡接头，包括后接头，后接头一端设有螺旋排渣分流器，所述螺旋排渣分流器朝向后接头的一端设有若干个螺旋齿；所述螺旋排渣分流器的外径大于后接头的最大外径，后接头和螺旋排渣分流器内均设有相连通的中空腔体。

进一步地，所述螺旋齿具有一侧平行于螺旋齿轴向的刃部，另一侧为与刃部成一定角度的倾斜部，相邻螺旋齿的刃部和倾斜部之间形成有螺旋槽。

进一步地，所述后接头背离螺旋排渣分流器的一端设有连接螺纹，所述螺旋排渣分流器为圆环形。

进一步地，所述螺旋排渣分流器背离后接头的一端内设有连接内螺纹或螺旋排渣分流器背离后接头的一端设有外径小于螺旋排渣分流器的环形连接部。

本发明的具有螺旋排渣分流功能的过渡接头适用范围广泛，可以安装在冲击器上也可以安装在钻杆上，螺旋排渣分流器在旋转过程中，螺旋排渣分流器上的螺旋齿和螺旋齿可以给渣石一个机械螺旋向上的分力，打破落在过渡接头处的石块的压力的平衡，渣石在螺旋向上的分力作用下顺利完成排渣，可以防止卡钻现象的产生。

一种潜孔冲击器，包括所述的具有螺旋排渣分流功能的过渡接头，还包括具有中空腔体的外套管和钻头，所述外套管的一端与过渡接头带有螺旋排渣分流器的一端相连，另一端与钻头相连；外套管的中空腔体内设有具有中空腔体的配气杆和活塞，配气杆一端伸入到活塞内且伸入活塞内的一端设有径向对称且与配气杆中空腔体相连通的两个气孔；外套管内的活塞两端分别与过渡接头和钻头之间形成有两个腔室；活塞内还设有可分别与配气杆两个气孔相连通的两个气道，两个气道一端与活塞内的中空腔体相连通，另一端通向活塞两端的两个腔室；所述后接头内的中空腔体外径小于螺旋排渣分流器内的中空腔体外径，螺旋排渣分流器的中空腔体内设有逆止阀和阀座；逆止阀一端与阀座相连且可相对阀座轴向移动，阀座中心设有轴向的通孔，阀座背离逆止阀的一端与配气杆相连且阀座的通孔与配气杆的中空腔体相连通；配气杆与阀座相连的一端均径向固定在螺旋排渣分流器上；钻头通过前接头与外套管相连，钻头与前接头相连的一端穿过前接头并与活塞背离配气杆的一端相接触。

本发明的潜孔冲击器，包括具有螺旋排渣分流功能的过渡接头，将过渡接头设置在冲击器和钻杆的连接处，在使用时钻孔深度不受限，排渣不受大气压强和重力的影响，过渡接头在随着钻杆旋转时，可以给冲击器和钻杆的连接处一个机械螺旋向上的分力，打破落在过渡接头处的石块的压力的平衡，冲击器可以顺利钻进和排渣，使钻孔效率大大升高。