一种用于煤矿勘察的可防止钻头损伤的复合钻头装置

技术领域

本发明涉及煤矿勘察技术领域，具体为一种用于煤矿勘察的可防止钻头损伤的复合钻头装置。

背景技术

煤炭资源是一种不可再生的化石能源，现有的煤炭在勘察过程中，需要通过井探的方式勘察土层内部情况，现有的井探作业过程中，主要通过钻井钻头实现井探，同时现有的钻头在钻探过程中可以有效防止钻杆出现断裂，但是无法防止钻头在遇到非常坚硬的岩石时，无法自动进行保护钻头，导致钻头表面出现较大的损伤，造成重大成本损失，同时现有的勘察过程中，在钻头钻探完成后需要再通过更大直径的钻头进行扩孔，导致井探消耗的时间过长，影响了勘察效率。

因此，本领域技术人员提供了一种用于煤矿勘察的可防止钻头损伤的复合钻头装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明内容(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于煤矿勘察的可防止钻头损伤的复合钻头装置，具备遇到坚硬岩石时可以自动保护钻头和钻头钻探的同时可以进行扩孔等优点，解决了现有设备遇到坚硬的岩石时无法自动保护钻头和钻头钻探过程中需要单独进行扩孔等问题。

(二)技术方案

为实现上述遇到坚硬岩石时可以自动保护钻头和钻头钻探的同时可以进行扩孔的目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于煤矿勘察的可防止钻头损伤的复合钻头装置，包括钻杆，所述钻杆的下方活动安装有合金钻头，合金钻头的上方固定连接有稳固弹簧，稳固弹簧的上方转动安装有第一转杆，第一转杆的下方内侧固定连接有连接弹簧，第一转杆的下端转动连接有稳定杆，第一转杆的上端转动连接有驱动杆，驱动杆的两侧固定安装有阀门，阀门的内侧固定安装有液管，驱动杆的上方固定安装有控制室，控制室的内部转动安装有棘轮，棘轮的内侧转动安装有第一转盘，第一转盘的内侧转动安装有第二转盘，第二转盘与棘轮固定连接，第二转盘的下端转动连接有连接杆，连接杆的上端转动连接有第二转杆，第二转杆的上端转动连接有扩孔钻，第二转杆的中部转动连接有摆动杆，摆动杆的上端转动连接有活动杆，活动杆的两侧活动安装有滑动杆，滑动杆的下方活动安装有控制杆。

优选的，所述第一转杆的下端与合金钻头的上端之间转动连接有转动杆，且转动杆的上端与稳定杆转动连接。

优选的，所述驱动杆的下端固定安装有梯形挡块，使得驱动杆下移时可以通过梯形挡块将阀门打开。

优选的，所述第一转盘的上端与第二转盘下端转动连接的连接杆初始状态为相互平行，且第一转盘上端的连接杆内侧转动连接有限位杆。

优选的，所述滑动杆呈L型，且滑动杆的内侧固定连接有滑动弹簧，以及滑动杆的内部设置有断电开关。

优选的，所述控制杆的内侧开设有滑槽，且控制杆内部的滑槽内侧固定连接有复位弹簧，以及控制杆通过滑槽与钻杆滑动连接。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种用于煤矿勘察的可防止钻头损伤的复合钻头装置，具备以下有益效果：

1、该用于煤矿勘察的可防止钻头损伤的复合钻头装置，通过合金钻头遇到坚硬的岩石时，此时合金钻头受到阻力继续向上压缩稳固弹簧，使得转动杆转动并带动稳定杆继续向外移动，进一步在增强钻杆的稳定性，同时稳定杆向外移动时，并带动第一转杆转动，使得驱动杆下移并带动梯形挡块下移，从而将阀门打开，使得液管中的冷却液进入到稳定杆中，然后对合金钻头进行降温，避免合金钻头与岩石剧烈摩擦时磨损较大，实现了遇到坚硬岩石时自动对合金钻头进行保护的效果，避免了合金钻头过度磨损造成损坏。

2、该用于煤矿勘察的可防止钻头损伤的复合钻头装置，通过合金钻头上移时会带动驱动杆下移并带动连接杆下移，从而连接杆内侧的限位杆带动棘轮转动并带动第二转盘转动，从而第二转盘带动下端的连接杆转动，使得连接杆带动第二转杆转动，然后第二转杆带动扩孔钻外移，并对合金钻头钻好的孔进行扩孔，当合金钻头受到阻力时，此时活动杆继续下移并推动两侧的滑动杆移动，使得滑动杆内部的断电开关打开，从而钻杆停止转动对合金钻头进行保护，同时L型的滑动杆推动下方的控制杆移动并挤压摆动杆转动，使得扩孔钻向内侧移动，避免了扩孔钻受到损伤，实现了合金钻头钻探的同时可以进行扩孔的效果，避免了需要单独扩孔，增加了勘探成本。

附图说明

图1为本发明结构内部示意图；

图2为本发明下半部分结构内部示意图；

图3为本发明图2所示A处结构放大图；

图4为本发明上半部分结构内部示意图；

图5为本发明图4所示B处结构放大图；

图6为本发明图4所示C处结构放大图。

图中：1、钻杆；2、合金钻头；3、稳固弹簧；4、第一转杆；5、连接弹簧；6、稳定杆；7、驱动杆；8、阀门；9、液管；10、控制室；11、棘轮；12、第一转盘；13、第二转盘；14、连接杆；15、第二转杆；16、摆动杆；17、扩孔钻；18、活动杆；19、滑动杆；20、控制杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，一种用于煤矿勘察的可防止钻头损伤的复合钻头装置，包括钻杆1，钻杆1的下方活动安装有合金钻头2，合金钻头2的上方固定连接有稳固弹簧3，稳固弹簧3的上方转动安装有第一转杆4，第一转杆4的下端与合金钻头2的上端之间转动连接有转动杆，且转动杆的上端与稳定杆6转动连接，第一转杆4的下方内侧固定连接有连接弹簧5，第一转杆4的下端转动连接有稳定杆6，第一转杆4的上端转动连接有驱动杆7，驱动杆7的下端固定安装有梯形挡块，使得驱动杆7下移时可以通过梯形挡块将阀门8打开，驱动杆7的两侧固定安装有阀门8，阀门8的内侧固定安装有液管9，驱动杆7的上方固定安装有控制室10，控制室10的内部转动安装有棘轮11。

棘轮11的内侧转动安装有第一转盘12，第一转盘12的上端与第二转盘13下端转动连接的连接杆14初始状态为相互平行，且第一转盘12上端的连接杆14内侧转动连接有限位杆，第一转盘12的内侧转动安装有第二转盘13，第二转盘13与棘轮11固定连接，第二转盘13的下端转动连接有连接杆14，连接杆14的上端转动连接有第二转杆15，第二转杆15的上端转动连接有扩孔钻17，第二转杆15的中部转动连接有摆动杆16，摆动杆16的上端转动连接有活动杆18，活动杆18的两侧活动安装有滑动杆19，滑动杆19呈L型，且滑动杆19的内侧固定连接有滑动弹簧，以及滑动杆19的内部设置有断电开关，滑动杆19的下方活动安装有控制杆20，控制杆20的内侧开设有滑槽，且控制杆20内部的滑槽内侧固定连接有复位弹簧，以及控制杆20通过滑槽与钻杆1滑动连接。

工作原理：工作时，钻杆1带动合金钻头进入到土层中，然后合金钻头2转动向土层伸深处前进，从而合金钻头2在内侧稳固弹簧3稍微向内侧移动，并通过转动杆带动稳定杆6向外移动与外界土层接触，从而增强钻杆1下移过程的稳定性不容易出现弯曲，当合金钻头2遇到坚硬的岩石时，此时合金钻头2受到阻力继续向上压缩稳固弹簧3，使得转动杆转动并带动稳定杆6继续向外移动，进一步在增强钻杆1的稳定性，同时稳定杆6向外移动时，并带动第一转杆4转动，使得驱动杆7下移并带动梯形挡块下移，从而将阀门8打开，使得液管9中的冷却液进入到稳定杆6中，然后对合金钻头2进行降温，避免合金钻头2与岩石剧烈摩擦时磨损较大，同时合金钻头2上移并与钻杆1接触，为合金钻头2提供更大支撑力，从而实现了遇到坚硬岩石时自动对合金钻头2进行保护，避免了合金钻头2过度磨损造成损坏。

同时合金钻头2上移时会带动驱动杆7下移，使得驱动杆7带动连接杆14下移，从而连接杆14内侧的限位杆带动棘轮11转动，使得棘轮11带动第二转盘13转动，从而第二转盘13带动下端的连接杆14转动，使得连接杆14带动第二转杆15转动，然后第二转杆15带动扩孔钻17外移，并对合金钻头2钻好的孔进行扩孔，避免了需要单独扩孔，同时第二转杆15带动摆动杆16转动，使得摆动杆16带动活动杆18下移，当合金钻头2受到阻力时，此时驱动杆7继续下移，从而通过第二转盘13继续带动第二转杆15转动，使得摆动杆16继续转动，然后带动活动杆18下移并推动两侧的滑动杆19移动，使得滑动杆19内部的断电开关打开，从而钻杆1停止转动，对合金钻头2进行保护，同时L型的滑动杆19推动下方的控制杆20移动，并挤压摆动杆16转动，使得摆动杆16带动第二转杆15转动，从而通过连接杆14挤压第二转盘13，使得棘轮11克服限位杆的阻力进行复位，然后扩孔钻17向内侧移动，避免了扩孔钻17受到损伤，实现了合金钻头2钻探的同时可以进行扩孔，避免了需要单独扩孔，增加了勘探成本。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。