一种分体旋转式反井钻刀装置

文档序号:498074 发布日期:2022-01-07 浏览:10次 >En<

阅读说明:本技术 一种分体旋转式反井钻刀装置 (Split rotary type raise boring cutter device ) 是由 刘畅 陈器 徐佳 邓毅 于 2021-10-12 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种分体旋转式反井钻刀装置,包括钻杆,钻杆的一端设有支撑台,支撑台上连接有第一刀盘,第一刀盘的内壁与钻杆的外壁连接,钻杆的一端还设有第二刀盘,第二刀盘与钻杆转动连接,第二刀盘位于第一刀盘的内部,第二刀盘与第一刀盘通过传动机构连接,第二刀盘的转动方向与第一刀盘的转动方向相反,第一刀盘的上端面设有若干个第一固定架,第一固定架环绕第一刀盘的上端面位于一圆上,第一固定架上均连接有第一钻刀,第二刀盘的上端面设有若干个第二固定架,第二固定架环绕第二刀盘的上端面位于一圆上,第二固定架上均连接有第二钻刀,解决了现有钻杆旋转时导致钻刀的线速度不同,进而导致钻刀磨损程度不同的问题。(The invention discloses a split rotary type raise boring cutter device, which comprises a drill rod, wherein one end of the drill rod is provided with a support table, the support table is connected with a first cutter head, the inner wall of the first cutter head is connected with the outer wall of the drill rod, one end of the drill rod is also provided with a second cutter head, the second cutter head is rotatably connected with the drill rod, the second cutter head is positioned inside the first cutter head, the second cutter head is connected with the first cutter head through a transmission mechanism, the rotating direction of the second cutter head is opposite to that of the first cutter head, the upper end surface of the first cutter head is provided with a plurality of first fixing frames, the first fixing frames are positioned on a circle around the upper end surface of the first cutter head, the first fixing frames are all connected with first boring cutters, the upper end surface of the second cutter head is provided with a plurality of second fixing frames, the second fixing frames are positioned on a circle around the upper end surface of the second cutter head, the second fixing frames are all connected with second boring cutters, and the problem that the linear velocity of the boring cutters is different when the existing drill rod rotates is solved, which in turn leads to the problem of varying degrees of wear of the drill.)

一种分体旋转式反井钻刀装置

技术领域

本发明涉及一种装置,具体涉及一种分体旋转式反井钻刀装置。

背景技术

随着矿区施工方对效率的要求提升,钻刀装置整体的性能需要全面加强,由于施工矿洞大小的影响,存在刀盘难以布置足够数量的刀具,造成整体性能不高,难以一次贯穿矿洞,同一转速下,整体刀盘上外围的滚刀钻头比刀盘内围的滚刀钻头作业更大的线径,导致外刀盘的线速度远大于内刀盘的线速度,造成外围滚刀钻头的磨损远大于内围滚刀钻头的磨损,外围的滚刀钻头磨损过快,造成需要经常更换外围的滚刀钻头,造成耗费大量的时间更换外围的滚刀钻头,从而导致影响整体的施工进度,在提钻进行下降钻头的过程中,极易影响矿洞施工的安全性,提前磨损的外围滚刀钻头也容易对刀盘整体和其他滚刀钻头造成严重的危害。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有刀盘上的钻刀位于不同的位置,钻杆旋转时导致钻刀的线速度不同,进而导致钻刀的磨损程度不同,目的在于提供一种分体旋转式反井钻刀装置,解决了现有刀盘上的钻刀位于不同的位置,钻杆旋转时导致钻刀的线速度不同,进而导致钻刀磨损程度不同的问题。

本发明通过下述技术方案实现:

一种分体旋转式反井钻刀装置,包括钻杆,钻杆的一端设有支撑台,支撑台上连接有第一刀盘,第一刀盘的内壁与钻杆的外壁连接,钻杆的一端还设有第二刀盘,第二刀盘与钻杆转动连接,第二刀盘外壁的形状与第一刀盘内壁的形状相匹配,第二刀盘位于第一刀盘的内部,第二刀盘与第一刀盘通过传动机构连接,第二刀盘的转动方向与第一刀盘的转动方向相反,第一刀盘的上端面设有若干个第一固定架,第一固定架环绕第一刀盘的上端面位于一圆上,第一固定架上均连接有第一钻刀,第二刀盘的上端面设有若干个第二固定架,第二固定架环绕第二刀盘的上端面位于一圆上,第二固定架上均连接有第二钻刀。

本发明的工作原理为:现有刀盘上的钻刀位于不同的位置,钻杆旋转时导致钻刀的线速度不同,进而导致钻刀的磨损程度不同,为了解决上述的技术问题,现在设置了一种分体旋转式反井钻刀装置,钻杆的一端用于连接支撑台,钻杆的另一端与钻机的连接杆通过螺纹连接,支撑台用于连接第一刀盘,钻杆的一端还用于连接第一刀盘,钻杆旋转带动第一刀盘进行旋转,钻杆的一端还用于连接第二刀盘,第二刀盘与钻杆转动连接,避免了钻杆转动直接带动第二刀盘旋转,传动机构用于连接第一刀盘与第二刀盘,钻杆带动第一刀盘旋转,第一刀盘带动传动机构旋转,传动机构带动第二刀盘旋转,使得第一刀盘与第二刀盘旋转的线速度相同,传动机构使得第一刀盘与第二刀盘旋转的反向相反,通过正向、反向旋转便于充分的破碎岩石,第一刀盘的上端面用于连接若干个第一固定架,第一固定架用于连接第一钻刀,第二刀盘的上端面用于连接若干个第二固定架,第二固定架用于连接第二钻刀,若干个第一钻刀、第二钻刀便于充分的破碎岩石。

通过需要对破碎的位置进行定位,通过从一侧钻洞将本申请装置放入需要钻孔的位置,再通过垂直钻孔,钻孔便于将钻机的连接杆放入,便于将连接杆与钻杆的另一端通过螺纹连接,将连接杆与钻杆连接固定后,通过开启钻机,钻机带动连接杆旋转,连接杆带动钻杆旋转,钻杆带动第一刀盘旋转,第一刀盘通过传动机构带动第二刀盘旋转,避免了通过现有的钻杆直接带动第二刀盘进行旋转,通过第一刀盘带动第二刀盘进行旋转,使得第二刀盘与第一刀盘旋转的线速度相同,使得第一刀盘上的第一钻刀与第二刀盘上的第二钻刀旋转速度相同,便于使得第一钻刀与第二钻刀的磨损程度相同,避免了现有第一刀盘上的第一钻刀磨损严重的问题。

通过以上传动过程实现第一刀盘和第二刀盘相同线速度进行运动,便于达到控制第一钻刀与第二钻刀均匀磨损破岩的效果,以增强本装置整体性能和寿命,第一钻刀与第二钻刀均匀磨损,通过第一刀盘上设置若干个第一钻刀、第二刀盘上设置若干个第二钻刀,便于达到增加钻刀的效果,使得刀盘系统整体性能得到了显著增强,滚刀钻头平均寿命也得到显著增长,同时减少了大量更换刀具的时间,极高的提升了施工效率,缩短了施工时间,避免了换刀过程中容易发生的施工安全问题,提高了刀盘系统的整体安全性和经济性,优选的,通过传动机构使得第一刀盘与第二刀盘旋转的反向相反,通过正向、反向旋转便于充分的破碎岩石,避免了现有钻刀向相同的方向导致难以充分岩石的效果,本装置中的反井钻刀为分体式旋转结构,便于进行拆卸、连接,进而便于安装、更换第一钻刀、第二钻刀,进而便于节约工作时间,便于提升钻井的工作效率,通过设置的一种分体旋转式反井钻刀装置,解决了现有刀盘上的钻刀位于不同的位置,钻杆旋转时导致钻刀的线速度不同,进而导致钻刀磨损程度不同的问题。

进一步地,传动机构包括第一齿轮、传动齿轮、第二齿轮,第一齿轮、传动齿轮、第二齿轮均位于第一刀盘与第二刀盘之间,第一齿轮的外壁与第一刀盘的内壁连接,传动齿轮通过支撑柱与第一刀盘转动连接,第二齿轮的内壁与第二刀盘的外壁连接,传动齿轮的一侧与第一齿轮咬合连接,传动齿轮的另一侧与第二齿轮咬合连接,第一刀盘的内壁用于连接第一齿轮,第一刀盘用于连接支撑柱,支撑柱用于转动连接传动齿轮,第二刀盘用于连接第二齿轮,通过钻杆带动第一刀盘旋转,第一刀盘带动第一齿轮旋转,第一齿轮带动传动齿轮旋转,传动齿轮带动第二齿轮旋转,通过传动齿轮使得第二齿轮与第一齿轮具有相同的线速度,通过传动齿轮使得第二刀盘与第一刀盘旋转的方向相反。

进一步地,钻杆的一端还设有齿轮支架,齿轮支架的内壁与钻杆的外壁连接,齿轮支架位于传动齿轮的下方,支撑柱的一端与齿轮支架的上端面连接,支撑柱的另一端与传动齿轮转动连接,钻杆的一端用于连接齿轮支架,齿轮支架用于连接支撑柱,支撑柱用于转动连接传动齿轮,通过传动齿轮便于第一齿轮带动第二齿轮旋转,使得第二刀盘与第一刀盘的线速度相同。

进一步地,钻杆的一端还设有轴承,轴承的内壁与钻杆的外壁连接,轴承的外壁与第二刀盘连接,钻杆的一端用于连接轴承,轴承用于连接第二刀盘与钻杆,便于第二刀盘与钻杆转动连接,便于减少第二刀盘与钻杆之间的摩擦,便于第二刀盘与第一刀盘具有相同的线速度。

进一步地,第一刀盘与第二刀盘之间还设有若干个滚柱,滚柱一侧与第一刀盘滚动连接,滚柱另一侧与第二刀盘滚动连接,第一刀盘与第二刀盘之间用于连接若干个滚柱,滚柱用于减少第一刀盘与第二刀盘之间的摩擦,便于第一刀盘带动第二刀盘旋转。

进一步地,支撑台与第一刀盘之间设有固定盘,固定盘与支撑台通过第一螺栓固定连接,固定盘与第一刀盘通过第二螺栓固定连接,固定盘用于连接支撑台与第一刀盘,第一螺栓便于连接、拆卸固定盘与支撑台,第二螺栓便于、拆卸固定盘与第一刀盘。

进一步地,第一刀盘的上端面还设有若干个滚刀机构,滚刀机构与第一刀盘的连接处位于第一刀盘的边缘处,滚刀机构环绕第一刀盘的上端面位于一圆上,第一刀盘的上端面还用于连接滚刀机构,滚刀机构用于旋转破碎岩石,通过滚刀机构随着第一刀盘进行旋转,便于滚刀机构充分岩石接触,便于达到充分破碎岩石的效果。

进一步地,滚刀机构包括支撑架,支撑架与第一刀盘的上端面连接,支撑架上设有若干个第三钻刀,第三钻刀均布在支撑架上,第三钻刀均与支撑架转动连接,通过在滚刀机构上连接支撑架,便于支撑架连接若干个第三钻刀,旋转滚刀机构在第一刀盘旋转运动时随着一起运动,通过第三钻刀与支撑架转动连接,第三钻刀旋转挤压破碎岩石,使得在有限的空间内增加第一刀盘上钻刀的数量,同时让出第二刀盘上的空间放置大量的第二钻刀,便于达到同时增加第一刀盘与第二刀盘上的钻刀数量,优选的,第三钻刀的轴线垂直于钻杆的轴线,使得第三钻刀旋转的方向垂直于第一钻刀、第二钻刀旋转的方向,使得具有不同的旋转方向,便于第一钻刀、第二钻刀、第三钻刀充分的破碎岩石。

本发明与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:

1、本发明一种分体旋转式反井钻刀装置,通过第一刀盘带动第二刀盘进行旋转,使得第二刀盘与第一刀盘旋转的线速度相同,便于使得第一钻刀与第二钻刀的磨损程度相同,避免了现有第一刀盘上的第一钻刀磨损严重的问题;

2、本发明一种分体旋转式反井钻刀装置,解决了现有刀盘上空间位置有限,导致难以增加钻刀数量的问题;

3、本发明一种分体旋转式反井钻刀装置,避免了现有刀盘外围的钻刀磨损严重需要经常更换钻刀的问题,本装置提高了整体的性能和寿命,解决了现有反向钻井施工效率低下的问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:

图1为本发明剖视结构示意图;

图2为本发明传动机构的结构示意图;

图3为本发明正视结构示意图;

图4为本发明俯视结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称:

1-钻杆,2-支撑台,3-第一刀盘,4-第二刀盘,5-传动机构,6-第一固定架,7-第一钻刀,8-第二固定架,9-第二钻刀,10-第一齿轮,11-传动齿轮,12-第二齿轮,13-齿轮支架,14-轴承,15-滚柱,16-固定盘,17-第一螺栓,18-第二螺栓,19-滚刀机构,20-支撑架,21-第三钻刀。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。

实施例1

本发明一种分体旋转式反井钻刀装置,如图1-4所示,包括钻杆1,钻杆1的一端设有支撑台2,支撑台2上连接有第一刀盘3,第一刀盘3的内壁与钻杆1的外壁连接,钻杆1的一端还设有第二刀盘4,第二刀盘4与钻杆1转动连接,第二刀盘4外壁的形状与第一刀盘3内壁的形状相匹配,第二刀盘4位于第一刀盘3的内部,第二刀盘4与第一刀盘3通过传动机构5连接,第二刀盘4的转动方向与第一刀盘3的转动方向相反,第一刀盘3的上端面设有若干个第一固定架6,第一固定架6环绕第一刀盘3的上端面位于一圆上,第一固定架6上均连接有第一钻刀7,第二刀盘4的上端面设有若干个第二固定架8,第二固定架8环绕第二刀盘4的上端面位于一圆上,第二固定架8上均连接有第二钻刀9。

本实施例的具体实现方式为:通过需要对破碎的位置进行定位,通过从一侧钻洞将本申请装置放入需要钻孔的位置,再通过垂直钻孔,钻孔便于将钻机的连接杆放入,便于将连接杆与钻杆的另一端通过螺纹连接,将连接杆与钻杆连接固定后,通过开启钻机,钻机带动连接杆旋转,连接杆带动钻杆旋转,钻杆带动第一刀盘旋转,第一刀盘通过传动机构带动第二刀盘旋转,避免了通过现有的钻杆直接带动第二刀盘进行旋转,通过第一刀盘带动第二刀盘进行旋转,使得第二刀盘与第一刀盘旋转的线速度相同,使得第一刀盘上的第一钻刀与第二刀盘上的第二钻刀旋转速度相同,便于使得第一钻刀与第二钻刀的磨损程度相同,避免了现有第一刀盘上的第一钻刀磨损严重的问题。

通过以上传动过程实现第一刀盘和第二刀盘相同线速度进行运动,便于达到控制第一钻刀与第二钻刀均匀磨损破岩的效果,以增强本装置整体性能和寿命,第一钻刀与第二钻刀均匀磨损,通过第一刀盘上设置若干个第一钻刀、第二刀盘上设置若干个第二钻刀,便于达到增加钻刀的效果,使得刀盘系统整体性能得到了显著增强,滚刀钻头平均寿命也得到显著增长,同时减少了大量更换刀具的时间,极高的提升了施工效率,缩短了施工时间,避免了换刀过程中容易发生的施工安全问题,提高了刀盘系统的整体安全性和经济性,优选的,通过传动机构使得第一刀盘与第二刀盘旋转的反向相反,通过正向、反向旋转便于充分的破碎岩石,避免了现有钻刀向相同的方向导致难以充分岩石的效果,本装置中的反井钻刀为分体式旋转结构,便于进行拆卸、连接,进而便于安装、更换第一钻刀、第二钻刀,进而便于节约工作时间,便于提升钻井的工作效率,通过设置的一种分体旋转式反井钻刀装置,解决了现有刀盘上的钻刀位于不同的位置,钻杆旋转时导致钻刀的线速度不同,进而导致钻刀磨损程度不同的问题。

实施例2

基于实施例1的基础上,如图1-2所示,传动机构5包括第一齿轮10、传动齿轮11、第二齿轮12,第一齿轮10、传动齿轮11、第二齿轮12均位于第一刀盘3与第二刀盘4之间,第一齿轮10的外壁与第一刀盘3的内壁连接,传动齿轮11通过支撑柱与第一刀盘3转动连接,第二齿轮12的内壁与第二刀盘4的外壁连接,传动齿轮11的一侧与第一齿轮10咬合连接,传动齿轮11的另一侧与第二齿轮12咬合连接,钻杆1的一端还设有齿轮支架13,齿轮支架13的内壁与钻杆1的外壁连接,齿轮支架13位于传动齿轮11的下方,支撑柱的一端与齿轮支架13的上端面连接,支撑柱的另一端与传动齿轮11转动连接。

本实施例的具体实现方式为:传动机构包括第一齿轮、传动齿轮、第二齿轮,第一齿轮、传动齿轮、第二齿轮均位于第一刀盘与第二刀盘之间,第一齿轮的外壁与第一刀盘的内壁连接,传动齿轮通过支撑柱与第一刀盘转动连接,第二齿轮的内壁与第二刀盘的外壁连接,传动齿轮的一侧与第一齿轮咬合连接,传动齿轮的另一侧与第二齿轮咬合连接,第一刀盘的内壁用于连接第一齿轮,第一刀盘用于连接支撑柱,支撑柱用于转动连接传动齿轮,第二刀盘用于连接第二齿轮,通过钻杆带动第一刀盘旋转,第一刀盘带动第一齿轮旋转,第一齿轮带动传动齿轮旋转,传动齿轮带动第二齿轮旋转,通过传动齿轮使得第二齿轮与第一齿轮具有相同的线速度,通过传动齿轮使得第二刀盘与第一刀盘旋转的方向相反,钻杆的一端还设有齿轮支架,齿轮支架的内壁与钻杆的外壁连接,齿轮支架位于传动齿轮的下方,支撑柱的一端与齿轮支架的上端面连接,支撑柱的另一端与传动齿轮转动连接,钻杆的一端用于连接齿轮支架,齿轮支架用于连接支撑柱,支撑柱用于转动连接传动齿轮,通过传动齿轮便于第一齿轮带动第二齿轮旋转,使得第二刀盘与第一刀盘的线速度相同。

实施例3

基于上述实施例的基础,如图1、3所示,钻杆1的一端还设有轴承14,轴承14的内壁与钻杆1的外壁连接,轴承14的外壁与第二刀盘4连接,第一刀盘3与第二刀盘4之间还设有若干个滚柱15,滚柱15一侧与第一刀盘3滚动连接,滚柱15另一侧与第二刀盘4滚动连接,支撑台2与第一刀盘3之间设有固定盘16,固定盘16与支撑台2通过第一螺栓17固定连接,固定盘16与第一刀盘3通过第二螺栓18固定连接。

本实施例的具体实现方式为:钻杆的一端还设有轴承,轴承的内壁与钻杆的外壁连接,轴承的外壁与第二刀盘连接,钻杆的一端用于连接轴承,轴承用于连接第二刀盘与钻杆,便于第二刀盘与钻杆转动连接,便于减少第二刀盘与钻杆之间的摩擦,便于第二刀盘与第一刀盘具有相同的线速度,第一刀盘与第二刀盘之间还设有若干个滚柱,滚柱一侧与第一刀盘滚动连接,滚柱另一侧与第二刀盘滚动连接,第一刀盘与第二刀盘之间用于连接若干个滚柱,滚柱用于减少第一刀盘与第二刀盘之间的摩擦,便于第一刀盘带动第二刀盘旋转,支撑台与第一刀盘之间设有固定盘,固定盘与支撑台通过第一螺栓固定连接,固定盘与第一刀盘通过第二螺栓固定连接,固定盘用于连接支撑台与第一刀盘,第一螺栓便于连接、拆卸固定盘与支撑台,第二螺栓便于、拆卸固定盘与第一刀盘。

实施例4

基于上述实施例的基础,如图1、3、4所示,第一刀盘3的上端面还设有若干个滚刀机构19,滚刀机构19与第一刀盘3的连接处位于第一刀盘3的边缘处,滚刀机构19环绕第一刀盘3的上端面位于一圆上,滚刀机构19包括支撑架20,支撑架20与第一刀盘3的上端面连接,支撑架20上设有若干个第三钻刀21,第三钻刀21均布在支撑架20上,第三钻刀21均与支撑架20转动连接。

本实施例的具体实现方式为:第一刀盘的上端面还设有若干个滚刀机构,滚刀机构与第一刀盘的连接处位于第一刀盘的边缘处,滚刀机构环绕第一刀盘的上端面位于一圆上,第一刀盘的上端面还用于连接滚刀机构,滚刀机构用于旋转破碎岩石,通过滚刀机构随着第一刀盘进行旋转,便于滚刀机构充分岩石接触,便于达到充分破碎岩石的效果,滚刀机构包括支撑架,支撑架与第一刀盘的上端面连接,支撑架上设有若干个第三钻刀,第三钻刀均布在支撑架上,第三钻刀均与支撑架转动连接,通过在滚刀机构上连接支撑架,便于支撑架连接若干个第三钻刀,旋转滚刀机构在第一刀盘旋转运动时随着一起运动,通过第三钻刀与支撑架转动连接,第三钻刀旋转挤压破碎岩石,使得在有限的空间内增加第一刀盘上钻刀的数量,同时让出第二刀盘上的空间放置大量的第二钻刀,便于达到同时增加第一刀盘与第二刀盘上的钻刀数量,优选的,第三钻刀的轴线垂直于钻杆的轴线,使得第三钻刀旋转的方向垂直于第一钻刀、第二钻刀旋转的方向,使得具有不同的旋转方向,便于第一钻刀、第二钻刀、第三钻刀充分的破碎岩石。

以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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