[发明专利]用于冲击钻凿的岩钻头

说明书

本公开涉及一种岩钻头14，该岩钻头14用于冲击钻凿锤11，并且被定位在该锤的切削端处。头部19；伸长的柄部17，该伸长的柄部17在所述钻头14的前端处连接到该头部19；头部‑柄部过渡区域32，在该头部‑柄部过渡区域32处，所述头部19连接到所述柄部17；砧部22，该砧部22处在所述柄部17的后端处，用于接收活塞13的冲击；多个球齿20，该多个球齿20设置在所述头部19的前面21处并且被构造用以接合在预期的钻凿方向上待破碎的材料；多个冲洗通路，该多个冲洗通路延伸通过该头部并且在该头部19的前面21处具有至少一个开口31，并且在所述头部‑柄部过渡区域32处，所述头部19和所述柄部17之间形成的角度大于100度。

技术领域

本公开涉及一种在冲击潜孔钻凿组件中使用的岩钻头。更具体地是，本公开涉及被设计成由于在钻头头部-柄部过渡区域中减少的应力而具有更长寿命的岩钻头。

背景技术

潜孔(DTH)冲击钻凿涉及一种将冲击和旋转相结合的方法。经由钻凿管将加压流体供应到处在钻孔的底部处的钻头。该流体有双重作用，其不仅用于驱动锤钻凿动作，而且还用于将由于切削动作而产生的破碎的碎片向后冲洗。通常，DTH冲击钻凿组件或者锤钻头组件包括壳体，该壳体在顶部接头和可拆卸地联接到驱动接头的钻头之间延伸。往复式的流体驱动的冲击装置或活塞被布置在该壳体的内部。在该活塞的两端处均是作业室，即，顶部作业室和底部作业室，在作业室中根据活塞的作业循环而排出流体。传统的DTH钻机还包括由柄部、钻头头部和冲洗孔组成的钻头组件，其中该钻头头部进一步包括在面向钻孔的表面上的球齿，该冲洗孔允许破碎的碎片被立即移走，使得该球齿在每一次冲击时都击打新的坚硬的岩石表面。通常，在柄部和钻头头部之间的角度(也被知晓为钻头头部-柄部过渡角度)是90度。通常，钻头头部-柄部过渡区域在钻凿操作期间经受应力。但是，尤其是对于中心孔是盲孔或者中心孔在轴向向前端处闭合的钻头来说，由于冲洗孔通常与过渡区域交叉，因此在钻头头部-柄部过渡区域中的应力增大，从而产生应力集中区。在US3346060、US4051912、US4716976和US6789632中公开了传统冲击钻头的实例。在冲击期间，由于在盲孔钻头中的冲洗孔的位置，因此在头部-柄部过渡区域中生成了应力波能量，从而导致钻头过早失效。由于在头部-柄部过渡区域上施加的应力所导致的钻头寿命减少是在DTH锤中的常用的盲孔钻头组件的一个主要缺点。

因此，存在对于一种坚固耐用、紧凑且结构简单的钻头的需求，该钻头解决了由于在钻头头部-柄部过渡区域上的高应力而导致的钻头寿命减少的问题，而且该钻头还展现出良好的钻凿效率。

发明内容

本公开的目的是克服或者至少减少以上问题。

本公开的一个目的是提供一种具有长寿命的坚固耐用的岩钻头。本公开的进一步的目的是提供一种适于承受高应力尤其是在钻头-头部过渡区域产生的高应力的岩钻头。本公开的又一个目的是提供一种利用钻头本体作为潜孔锤的底部作业室的岩钻头。本公开的另一目的是提供一种被大幅简化但非常高效的冲击钻凿工具。