一种地质钻探用变径钻头的制作方法

本实用新型涉及地质钻探设备技术领域，尤其涉及一种地质钻探用变径钻头。

背景技术：

目前，在地质钻探过程中钻头直径通常为固定直径，实际钻井应用中存在以下缺点和不足：

1.钻井过程中，由于钻头与地层之间的摩擦损耗，钻头直径会不断的减小，由于钻头不容易更换，导致了钻头的大量浪费。

2.钻井过程中，由于钻头与地层之间的摩擦生热，需要不时的加水冷却，现有的钻头加水，不容易达到刀具位置。

3.钻井过程中，尤其是在需要插入管道的钻孔中，钻孔往往会因为钻孔收缩，钻渣堵塞不能顺利插入管道。

技术实现要素：

本实用新型要解决的问题是克服上述现有技术的不足，目的在于提供一种地质钻探用变径钻头。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种地质钻探用变径钻头，包括钻头体，所述钻头体由上至下为圆台体、大圆柱体和钻柄一体制成，所述圆台体径向设有三个相隔120°的“∩”形槽，所述“∩”形槽垂直方向通过销轴固定有钻翅，所述两个“∩”形槽之间圆台面上倾斜设有第一圆孔水道，所述钻柄和大圆柱体中心处设有圆形通水孔，所述圆形通水孔顶端设有弹簧安装座，钻头体通过缝焊与钻芯固定连接。

进一步地，所述钻芯由芯体和合金复合片组成，所述芯体由上至下依次为半球体、大径圆柱体和小径圆柱体，所述半球体上端设有两个“∟”形槽，所述“∟”形槽近圆心斜面上设有合金复合片钎焊槽，所述大径圆柱体外径轴向设有三个“]”形槽，“]”形槽的斜面上设有两个并列合金复合片钎焊槽，所述“]”形槽内设有三个第二圆孔水道。

进一步地，所述钻翅包括插榫，所述插榫侧面设有销轴孔，插榫内表面设有压缩弹簧凸块，所述插榫上端设有刀具安装架，所述刀具安装架上设有复合片钎焊槽和合金保径条钎焊槽。

进一步地，所述钻芯半球体上端设置的“∟”形槽垂直于半球体轴向，所述两个“∟”形槽互为180°。

进一步地，所述钻芯的大径圆柱体外径上设置的“]”形槽相隔120°。

进一步地，所述“]”形槽上设置的第二圆孔水道沿径向相隔120°，与轴向夹角60°，所述第二圆孔水道与第一圆孔水道连通。

与现有技术相比本实用新型的优点：

1.本实用新型提供的地质钻探用变径钻头，钻头体的钻柄上设置的圆形通水孔与钻芯和钻翅上设置的圆形水道连通，在钻头下钻的过程中直接将冷却水输送至钻头上安装的刀具处，直接为刀具进行降温处理，降温效果好。

2.由于钻翅通过销轴固定在钻头体上，依靠钻机推力张开最大直径，利用管道内径的作用，弹簧凸块与钻芯侧壁配合，使钻头至最小直径，方便在地质钻探过程中向钻好的孔内铺设管道。

本实用新型工作时， 实现了钻孔与管道插入同时进行，有效解决了现有的先钻孔、钻头拔出后插入管道，避免了因钻孔收缩、钻渣堵塞不能插入管道的情况，同时保证了钻头刀具及时进行降温处理，降温效果好，保护刀具。

附图说明

图1为本实用新型的钻头体结构示意图；

图2为本实用新型的钻翅结构示意图；

图3为本实用新型钻芯结构示意图；

图4为本实用新型钻头张开结构示意图；

图5为本实用新型钻头闭合结构示意图。

具体实施方式

参照图1-5所示的一种地质钻探用变径钻头，包括钻头体3，钻头体3中心处通过钻芯2固定设有三个钻翅1；其中钻头体3由上至下依次为圆台体33、大圆柱32和小圆柱的钻柄31，其中钻柄31上设有螺纹与钻杆外侧螺纹配合连接钻柄31中心处设有圆形通水孔37，其中圆形通水孔37顶部设有弹簧安装座34，其中圆台体33沿圆台面径向设有三个相隔120°的“∩”形槽38，“∩”形槽38两侧壁上设有销轴安装孔71，其中圆台面上沿径向设有三个相隔120°的第一圆形水道36，其中第一圆形水道36与轴向夹角为60°；其中钻芯2由上至下依次为半球体“]”形槽26、圆柱体“∟”形槽24和弹簧座，其中垂直于半球体轴向设有两个互为180°的“∟”形槽24，“∟”形槽24斜面上设有大合金复合片5 ，其中“∟”形槽24沿外径轴向设有三个相隔120度的“]”形槽26，其中“]”形槽26的斜面上设有两个并列的合金复合片，“]”形槽26内设有三个径向相隔120度、轴向夹角60度的第二圆孔水道23；其中钻翅包括插榫13，插榫13上端设有钻头固定块14，插榫13前端设有压缩弹簧凸块12其中钻头固定块14上端并列设有合金复合片4，钻头固定块14外侧上设有两个合金保径条6，其中插榫侧13面上设有销轴孔72；其中钻翅1通过销轴7固定于钻头体1的“∩”形槽38内，钻芯2缝焊于钻头体3中心处的弹簧安装座34上，其中钻头体3上的圆形水孔37与第一圆孔水道36和第二圆孔水道23连通。

本实用新型工作时，将三个钻翅通过销轴7固定在钻头体的三个“∩”形槽38内，将钻芯2上的弹簧插入钻头体1上的弹簧安装座34上，使钻芯2与钻翅1插榫13上的压缩弹簧凸块12接触，并将钻芯2焊接在钻头体3上。使用时，首先推动钻翅1上端向外旋转，使钻翅1打开，安装在钻翅1上的压缩弹簧凸块12抵住钻芯2，使变径钻头处于最大直径状态，将钻头体3中的钻柄31通过螺纹固定在钻机钻杆上，开始下钻头，在钻孔过程中，根据所要下的地质管的长度，边钻孔边下管至合适位置处；达到所需要求时，关闭钻机，拔出钻杆，取下钻头，拉动钻柄31，钻翅1的外径在管道内径的作用下，绕销轴7向内收缩，钻翅1上端向内旋转一定角度，达到最小直径状态，钻翅收缩后从地质管内拔出。

与现有技术相比本实用新型的优点：

1.本实用新型提供的地质钻探用变径钻头，钻头体的钻柄上设置的圆形通水孔与钻芯和钻翅上设置的圆形水道连通，在钻头下钻的过程中直接将冷却水输送至钻头上安装的刀具处，直接为刀具进行降温处理，降温效果好。

2.由于钻翅通过销轴固定在钻头体上，依靠钻机推力张开最大直径，利用管道内径的作用，弹簧凸块与钻芯侧壁配合，使钻头至最小直径，方便在地质钻探过程中向钻好的孔内铺设管道。

本实用新型工作时， 实现了钻孔与管道插入同时进行，有效解决了现有的先钻孔、钻头拔出后插入管道，避免了因钻孔收缩、钻渣堵塞不能插入管道的情况，同时保证了钻头刀具及时进行降温处理，降温效果好，保护刀具。