[发明专利]一种具有可拆卸钻头头部的钻头

说明书

本发明涉及一种用于流体操作的冲击钻具的钻头组件。该组件包括冲击钻头(2)，该冲击钻头包括钻头头部(3)和接合装置(5)，该钻头头部可拆卸地连接到轴向延伸的柄部(4)，该接合装置形成在柄部(4)的外壁上，并且能够与形成在驱动卡盘(405)内部的互补接合装置接合，由此来自卡盘的旋转驱动能够被传递到柄部(4)。至少一个冲洗通道(12)在所述钻头柄部的外壁和所述钻头头部(3)的切削面(13)之间延伸，以在所述钻头柄部的外壁和所述钻头头部的切削面之间提供用于冲洗介质的流体路径。

技术领域

本发明涉及一种用于流体操作的冲击钻具的钻头组件。具体地，本发明涉及一种用于与潜孔锤、特别是液压潜孔锤一起使用的钻头组件。

背景技术

用于流体操作的冲击钻具(例如潜孔锤)的冲击钻头通常包括钻头头部，在头部的前表面上组装有切削嵌件。钻头头部形成有轴向延伸的柄部，该柄部具有比钻头头部更小的直径。当锤旋转时，旋转驱动最通常通过设置在柄部上的圆柱形外壁上的花键与设置在钻具的驱动卡盘内部的花键配合而传递到柄部。其它可能的驱动装置包括六边形或八边形柄部，其与相应形成的卡盘配合。

在钻凿周期期间，冲击活塞与柄部的后端部碰撞，迫使钻头头部上的切削嵌件进入正被钻凿的岩石中。被称为冲洗空气的加压空气用于在锤操作时将切屑冲出钻孔。润滑油可以在钻机处被添加到冲洗空气流。通常使用两种机构中的一种来提供冲洗空气。

在中心冲洗系统中，钻头具有冲洗孔，该冲洗孔延伸穿过柄部的中心并且延伸穿过钻头端面，在穿过钻头的前端面露出之前通常分叉到多个通道中。相应的中心冲洗孔延伸穿过活塞的整个长度，将冲洗空气从钻机供给到钻头端面。

在外部冲洗系统中，冲洗空气沿着钻头柄部的花键(或其它驱动装置)行进，而不是穿过中心冲洗孔。在这种布置中，钻头柄部是实心的，并且可以在钻头头部中设置通道以将空气从花键引导到钻头的切削面。

对于上述两种布置，柄部和钻头头部通常例如通过从单个坯料或锻件加工钻头而一体地形成。在传统的锤中，当钻头头部或切削面磨损时，柄部可能通常处于良好的状态，但是由于其与切削面一体制成，因此必须将柄部丢弃。在会磨损切削头中的嵌件的非常磨蚀的岩石或材料中进行钻凿时，可能发生钻头/切削面的过早磨损。

在某些中心冲洗布置中，钻头可以形成为两个分离的部分，这两个部分可以通过螺纹连接而连结在一起，这允许更换钻头头部而不需要不必要地丢弃柄部。然而，存在与中心冲洗布置相关的某些缺点。当迫使包含润滑油的冲洗空气通过钻头的孔时，由于油的存在可能会发生气蚀现象。当活塞与钻头碰撞，迫使油以高速从由配合的活塞前端和钻头柄部包围的环形区域流出时，这个问题加剧。经常在活塞前端上和钻头柄部的后端部处观察到气蚀损伤。中心冲洗布置的另一个缺点是花键可能受到不充分的润滑。尽管一些冲洗空气将不可避免地泄漏到钻头的花键部分内，但它将不能总是提供足够的润滑，尤其是在冲洗空气压力相对低的应用中。不充分的花键润滑增加了由于摩擦而损坏的风险以及由此引起的可能故障。

虽然中心冲洗布置对于其中冲洗空气通常以与工作流体相同的压力(或接近该压力)被提供的气动潜孔锤来说是可接受的，但是花键润滑的水平对于通常以高频率操作并因此由于摩擦而更需要花键润滑的液压潜孔锤来说可能是不够的。

发明内容

本发明提供一种用于流体操作的冲击钻具的钻头组件，所述钻头组件包括：

冲击钻头，所述冲击钻头包括钻头头部，所述钻头头部可拆卸地连接到轴向延伸的柄部；

形成在柄部的圆柱形外壁上的轴向延伸的花键，所述柄部上的花键与形成在驱动卡盘内部的互补花键可滑动地接合，由此来自卡盘的旋转驱动能够传递到柄部；

至少一个冲洗通道，所述至少一个冲洗通道在所述钻头柄部的圆柱形外壁与所述钻头头部的切削面之间延伸，以在所述钻头柄部的花键部分与所述钻头头部的切削面之间提供用于冲洗介质的流体路径。