[发明专利]一种多功能的矿用金刚石钻头及其工作原理

说明书

技术领域

本发明属于矿用开采设备技术领域，尤其涉及一种多功能的矿用金刚石钻头及其工作原理。

背景技术

金刚石钻头的破岩作用是由金刚石颗粒完成的。要知道钻头的破岩作用，就须了解单粒金刚石的破岩作用。在坚硬地层中，单粒金刚石在钻压作用下使岩石处于极高的应力状态下（约4200-5700MPa，有的资料认为可达6300MPa），使岩石发生岩性转变，由脆性变为塑性。单粒金刚石吃入地层，在扭矩作用下切削破岩，切削深度基本上等于金刚石颗粒的吃入深度。这一过程如同“犁地”故称为金刚石钻头的犁式切削作用。

在一些脆性较大的岩石里（如砂岩、石灰岩等），钻头上的金刚石颗粒在钻压扭矩的同时作用下，破碎岩石的体积远大于金刚石颗粒的吃入与旋转体积。当压力不大时,只能沿金刚石的运动方向形成小沟槽，加大压力则会使小沟槽深部与两侧的岩石破碎，超过金刚石颗粒的断面尺寸。

金刚石钻头的破岩效果，除与岩性以及影响岩性的外界因素（如压力、温度、地层流体性质等）有关外，钻压大小是重要的影响因素。它和牙轮钻头一样，破岩时都具有表层破碎、疲劳破碎、体积破碎三种方式。只有当金刚石颗粒具有足够的比压吃入地层岩石，使岩石发生体积破碎时，才能取得理想的破岩效果。但是现有的矿用金刚石钻头还存在着由于不能根据需要进行调节导致的工作效率低，仅能单一钻矿无法实现其他功能以及不便于拆卸清洗的问题。

因此，发明一种多功能的矿用金刚石钻头及其工作原理显得非常必要。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种多功能的矿用金刚石钻头及其工作原理其及工作原理，以解决现有的矿用金刚石钻头存在着由于不能根据需要进行调节导致的工作效率低，仅能单一钻矿无法实现其他功能以及不便于拆卸清洗的问题。

本发明采用以下技术方案。

一种多功能的矿用金刚石钻头，包括排屑孔，主钻头，金刚石辅钻齿，可拆卸小钻头，插槽，内六角插口螺栓，矿壁修正齿结构，加长杆结构和紧固螺栓，所述的排屑孔开设在主钻头的内部下侧中间位置；所述的四个或者四个以上的金刚石辅钻齿为一组分别纵向镶嵌设置在主钻头的左右两侧；所述的可拆卸小钻头插接在主钻头的内侧上部开设的插槽内部通过内六角插口螺栓紧固连接；所述的主钻头下部贯穿矿壁修正齿结构连接加长杆结构；所述的主钻头和加长杆结构之间通过成对设置的紧固螺栓进行连接；所述的矿壁修正齿结构包括修壁磨砂块，连接杆，连接套管，固定套管和六角连接螺栓，所述的修壁磨砂块分别螺钉连接在连接杆的左右两端；所述的连接杆分别插接在连接套管的内部左右两侧；所述的连接套管分别焊接在固定套管的内侧左右两部位置；所述的六角连接螺栓螺纹连接在固定套管的正表面中间位置。

优选的，所述的修壁磨砂块具体采用半圆形磨砂石块；所述的修壁磨砂块设置有两个。

优选的，所述的固定套管套接在主钻头的中间位置通过六角连接螺栓紧固连接。

优选的，所述的连接杆的上下两壁分别镶嵌有修壁齿。

优选的，所述的修壁齿具体采用金刚石齿；所述的修壁齿设置有多个。

优选的，所述的加长杆结构包括调节螺杆，一级紧固螺母，调节套管，二级紧固螺母和钻头固定管，所述的调节螺杆一端贯穿一级紧固螺母内部螺纹连接在调节套管的内侧下部，另一端贯穿二级紧固螺母内部螺纹连接在钻头固定管的内侧上部。

优选的，所述的调节螺杆和一级紧固螺母之间螺纹连接设置。

优选的，所述的调节螺杆和二级紧固螺母之间螺纹连接设置。

优选的，所述的可拆卸小钻头包括金刚石小钻头本体，钻头座，插口块和插接槽，所述的金刚石小钻头本体插接在钻头座的内部上侧；所述的钻头座插接在插口块的内部开设的插接槽的内部。

优选的，所述的钻头座的内侧左右两部中间位置分别开设有螺纹孔。

优选的，所述的插口块包括通孔和顶紧螺栓，所述的通孔分别开设在插口块的内侧左右两部中间位置；所述的顶紧螺栓分别螺纹连接在通孔内部。

优选的，所述的螺纹孔和通孔正对配合设置。

优选的，所述的排屑孔开设在为直径为三厘米至六厘米的圆形通孔。