[发明专利]水压致裂正交组合双刃切槽钻头

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿水压致裂处理顶板所用的切槽钻头，具体为水压致裂正交组合双刃切槽钻头。

背景技术

在煤矿处理顶板方法中，水压致裂以其操作方便、安全性高、实施效果好等优点目前已被广泛推广使用。水压致裂的实现通过向岩石中打钻孔，再使用切槽钻头进行切槽，而后通过高压注水装置封孔注水后，压力达到岩石破坏强度值时实现致裂。现有的切槽钻头装置只装有一对切槽刃具，只能切割形成一条环形裂缝，且在切割岩石的过程中会出现切槽刃具断裂等情况，影响切缝的形成，从而在一定程度上限制了水压致裂的使用效果。

发明内容

本发明解决现有切槽钻头只有一对切槽刃具及切槽刃具易断裂的问题，提供一种水压致裂正交组合双刃切槽钻头。

本发明是采用如下技术方案实现的：水压致裂正交组合双刃切槽钻头，包括钻头外套、一端伸入钻头外套的主轴，钻头外套上沿轴向开有两个位置相对的第一出刀槽，沿轴向还开有两个位置相对的第二出刀槽，第一出刀槽和第二出刀槽沿钻头外套轴向间隔分布且空间位置相互正交；钻头外套上沿轴向开有两个位置相对的第一销轴滑动卡槽，第一销轴滑动卡槽与第一出刀槽位置正交，钻头外套上沿轴向开有两个位置相对的第二销轴滑动卡槽，第二销轴滑动卡槽与第二出刀槽位置正交；主轴伸入钻头外套的部分上开有沿主轴轴向间隔分布且空间位置正交的第一刀刃槽和第二刀刃槽；第一刀刃槽内有两个第一切槽刃具，第一销轴垂直穿过第一刀刃槽、两个第一切槽刃具的尾端、并使其（第一销轴）两端卡于第一销轴滑动卡槽内；第二刀刃槽内有两个第二切槽刃具，第二销轴垂直穿过第二刀刃槽、两个第二切槽刃具的尾端、并使其（第二销轴）两端卡于第二销轴滑动卡槽内；当主轴受驱沿钻头外套轴向移动时，第一销轴、第二销轴分别在第一销轴滑动卡槽、第二销轴滑动卡槽内滑动，同时，第一销轴、第二销轴分别带动两个第一切槽刃具、两个第二切槽刃具从第一出刀槽、第二出刀槽伸出或收回钻头外套；主轴为轴向中空结构，中空部分形成导水通道，主轴的另一端与连接外套的一端连接，在主轴上套有压缩于钻头外套与连接外套之间的弹簧。

使用时，连接外套的另一端可以连接到普通钻机的钎杆上，连接方式为螺扣连接。进钎时，在弹簧的作用下，两组切槽刃具处于收缩状态，易于深入。切槽时，该切槽钻头在钻机驱动下旋转，同时其主轴在钻机钎杆作用下被向前移动，从而使两个第一切槽刃具、两个第二切槽刃具从第一出刀槽、第二出刀槽伸出钻头外套，从而完成环形裂缝的切割。退钎时，在钻孔壁和弹簧的共同作用下，两组切槽刃具被强制向内收缩，从而达到容易退钎的目的。

本发明所述的切槽钻头，由于使用了两组正交的切槽刃具，在打好的钻孔壁上可以同时凿切出两个V行沟槽，与普通的切槽钻头相比，效率提高了一倍；两组刀刃切割后可形成两组环形裂缝，不仅提高了切槽刀刃切缝的稳定性、可靠性，同时保证了水压致裂的破坏范围和半径，达到了弱化煤岩的作用，保证并提高了水压致裂的效果和强度，是实现定向水压致裂的有效凿岩设备；两组切槽刃具呈正交方位布置，合理利用了有限的空间；结构简单、易于制造、成本低廉、使用方便、可靠。

附图说明

图1为本发明所述切槽钻头的外部结构示意图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为图1的B-B剖视图。

图中：1－钻头顶尖，2－圆柱销轴，3－第一切槽刃具4－第一销轴，5－第二切槽刃具，6－第二销轴，7－主轴，8－钻头外套，9－弹簧，10－导水通道，11－连接外套，12－第一销轴滑动卡槽，13－第二销轴滑动卡槽，14－第一出刀槽，15－第二出刀槽。

具体实施方式