[实用新型]一种用于背包式岩芯钻机的钻头组件

说明书

技术领域

本实用新型涉及钻机设备技术领域，具体来说是一种用于背包式岩芯钻机的钻头组件。

背景技术

背包式岩芯钻机是近年由国外引进的一款便携式轻便钻机，它携带轻便（整套设备全部放在一个双肩背包中），操作简便（作业时仅单人即可完成勘探取样工作），适用于山区、丘陵等交通不便、水源缺乏地区的浅层地质勘查取样，可取代槽探、井探等费时费力的勘探方法，与机钻相比，具有“携带方便、操作简单、钻孔快捷”的特点，主要用于岩石层钻进。

该设备工作原理如下：由一台小型发动机输出动力，经变速箱、离合器带动连接的钻杆、钻具、金刚石在岩石表面回转钻进；供水系统同步工作，即用泵通过变水接头将水通过钻杆、钻具、钻头内腔送入孔底做为冲洗液冲排钻进产生的岩粉和冷却钻头，冲洗液经钻头底部沿钻头、钻具、钻杆的外壁与钻孔间歇返回孔口，实现正循环方式供水。钻头在钻进过程中，钻头唇面在岩面高速旋转钻进，钻头胎体不断磨损，金刚石不断出露克取岩石成岩粉，类似于砂轮磨削金属材料，冲洗液以正循环方式不断冲排岩粉和冷却钻头。其钻头采用孕镶人工金刚石，电镀加工成型；钻头胎体分无水槽、两水槽和三水槽等多种规格（按随岩石硬度增加而减少水口选用）；钻头与钻具采用细牙螺纹连接。

在实际使用中发现，背包式岩芯钻机的钻头、钻具磨损非常严重，常发生烧钻、掉钻和错丝现象，钻头报废率高，如图1、图2和图3所示，存在以下问题：

1、钻头与钻具接头使用细牙螺纹连接且连接长度短，在钻具、钻头丝扣部位稍有磨损变形，就会出现安装（拆卸）错扣和钻进时掉钻头现象，导致钻头、钻具甚至钻孔报废；

2、钻头胎体唇面较薄，金刚石浓度无法过高，导致胎体耐磨性差，特别是钻进极硬岩时若选用无水槽规格时，易造成钻头冷却不及时造成烧钻；

3、胎体水槽宽度窄，导致岩粉排除不及时造成钻具钻头磨损严重，钻头冷却不及时易造成烧钻，钻进时需不断提钻冲洗钻孔，钻进效率降低；

4、胎体水槽高度低，当胎体磨损一半高度时基本没有水口，继续使用由于岩粉无法排除，钻头无法及时冷却，造成胎体迅速磨损或者烧钻，钻头很快报废，无法正常使用；

5、钻头基本无内出刃，外出刃较小，造成钻进过程中钻孔与钻具、芯样与钻具的间隙较小，导致钻具磨损大；

6、钻头体长度过短，钻进过程中由于孔底粗粒岩粉沉淀多，高速钻进过程造成钻具与钻头连接丝扣部位磨损严重且易变形；

7、由于钻头胎体采用电镀方式加工，胎体水槽高度设置不能过大，钻进过程胎体与钻头体连接强度较差，在连接处易崩断。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中钻头在实际使用时可靠性差的缺陷，提供一种用于背包式岩芯钻机的钻头组件来解决上述问题。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种用于背包式岩芯钻机的钻头组件，包括钻具和钻头，所述钻具的内螺纹为粗牙螺纹结构，钻头包括钻头体，钻头体的一端连接有外螺纹接口，外螺纹接口为粗牙螺纹结构，钻头通过外螺纹接口安装在钻具上；

钻头体的另一端固定安装有胎体凸台，胎体凸台上焊接胎体，胎体的数量至少为2个，相邻的胎体之间均设有水口，水口的高度与胎体相同。

所述胎体凸台的内径小于钻头体的内径，胎体凸台的外径大于钻头体的外径。

所述的水口和胎体的俯视面均呈扇面结构。

所述水口的弧长为胎体的九分之二至九分之四。

所述的胎体为2个，水口的圆心角为50度至70度。

所述的胎体为3个，水口的圆心角为30度至50度。

所述胎体的厚度为钻头成孔直径的12%-20%。

所述胎体的厚度为4.5mm。

所述的外螺纹接口的长度与钻头体相同。

所述钻头体的壁厚为2.25mm，钻头体的长度与钻头外径比为1.3，钻头的内出刃和外出刃均为1mm。

有益效果

本实用新型的一种用于背包式岩芯钻机的钻头组件，与现有技术相比通过改变钻头的结构设计，提高了钻头的使用可靠性，适用于各类小口径便携式钻机，具有较好的通用性，极大降低了使用成本，提高了使用效率。具有结构简单、成本低廉、使用便携的特点。

附图说明                      

图1为现有技术中钻头的结构立体图；

图2为图1的剖视立体图；

图3为现有技术中钻头横向状态时的正视图；

图4为本实用新型的结构立体图；