[发明专利]一种新型机械旋转扩孔装置

权利要求书

1.一种新型机械旋转扩孔装置，其特征在于：包括开孔钻杆(1)、扩孔钻杆(2)和护孔钻杆(3)，开孔钻杆(1)为水平横向的杆状零件且开孔钻杆(1)内部沿长设有贯通开孔钻杆(1)的通水孔(7)，开孔钻杆(1)最右端为圆台状出水口(4)且出水口(4)左部直径大于右部直径，出水口(4)左部从右到左依次设有三层钻杆突起(5)，每层钻杆突起(5)结构形状相似，三层钻杆突起(5)从右到左每层突起(8)最外圈直径依次增加，每层钻杆突起(5)沿开孔钻杆(1)周向均匀分布有4个突起(8)，突起(8)从开孔钻杆(1)表面为起点逆时针向外螺旋凸起，突起(8)根部尺寸大且尺寸向上逐渐缩小直到突起(8)顶部缩小为一个尖点，开孔钻杆(1)通水孔(7)左端设有内螺纹；开孔钻杆(1)左部设有扩孔钻杆(2)，扩孔钻杆(2)为水平横向布置的杆状零件且内部沿长设有贯通扩孔钻杆(2)的通水孔(7)，扩孔钻杆(2)最右端设有外螺纹，扩孔钻杆(2)右端外螺纹与开孔钻杆(1)内螺纹配合固定连接，扩孔钻杆(2)外螺纹左部从右到左依次设有三层沿扩孔钻杆(2)周向布置的扩孔突起(6)，扩孔突起(6)结构与钻杆突起(5)结构形状相似，三层扩孔突起(6)从右到左每层突起(8)高度依次增加，扩孔钻杆(2)通水孔(7)左端设有内螺纹；扩孔钻杆(2)左部设有护孔钻杆(3)，护孔钻杆(3)为水平横向布置且内部沿长设有通水孔(7)的圆形管道，护孔钻杆(3)右端设有向右的圆柱凸起且圆柱凸起上设有外螺纹，护孔钻杆(3)外螺纹和扩孔钻杆(2)内螺纹相互配合固定连接，护孔钻杆(3)通水孔(7)左端设有内螺纹，护孔钻杆(3)内螺纹与护孔钻杆(3)外螺纹相适配；最左端扩孔突起(6)外圈直径略大于护孔钻杆(3)直径。

2.根据权利要求1所述的一种新型机械旋转扩孔装置，其特征在于：突起（8）右侧为向后倾斜的前面(11)，突起（8）左侧为向前倾斜的后面(12)，第一层钻杆突起（5）后面(12)与第二层钻杆突起（5）前面(11)所成角度为X4=100°以此类推，每层突起（8）的后面(12)与下一层突起（8）的前面(11)所成角度依次为X3=100°、X2=70°、X1=70°，每层突起（8）的后面(12)与下一层突起（8）的前面(11)连接处为连接弧(14)，连接弧(14)自然过渡；突起（8）顶端为切削弧(13)，每层突起（8）的4个切削弧(13)弧度相等，最左层钻杆突起（5）的切削弧(13)弧度R1=8，以此类推每层切削弧(13)弧度依次为R2=8、R3=8、R4=3、R5=3、R6=3；突起（8）下部为直面(10)，直面(10)垂直于相应钻杆的法向，突起（8）上部为弧面（9），以相应钻杆中心线分别向左、右、上、下偏移一定量为圆心，再通过这四个圆心以一定半径画圆，四个圆被四个直面(10)所截取的部分即为突起（8）的弧面（9），开孔钻杆（1）最左层钻杆突起（5）的圆心偏移量为LI=3.3mm，圆直径为RI=21mm,所成钻杆突起（5）最外圈直径为ΦI=40mm，以此类推每层突起（8）的圆心偏移量依次为LH=4.1mm、LG=8mm、LE=8mm、LF=12.4mm、LD=17.7mm, 每层突起（8）的画圆直径依次为RH=26mm、RG=34mm、RE=34mm、RF=43mm、RD=53mm, 钻杆突起（5）最外圈直径依次为ΦH=50mm、ΦG=60mm、ΦE=60mm、ΦF=70mm、ΦD=80mm；护孔钻杆（3）直径为60mm，通水孔（7）直径为20mm。

3.根据权利要求1所述的一种新型机械旋转扩孔装置，其特征在于：开孔钻杆(1)、扩孔钻杆(2)和护孔钻杆(3)的中心线都位于同一直线，开孔钻杆(1)的通水孔(7)、扩孔钻杆(2)的通水孔(7)和护孔钻杆(3)的通水孔(7)直径都相同且位置相对应。

4.根据权利要求1所述的一种新型机械旋转扩孔装置，其特征在于：钻杆突起(5)最左层外圈直径与扩孔突起(6)最右层外圈直径相同，开孔钻杆(1)和扩孔钻杆(2)固定连接后整体外径左端大右端小，呈锥形。

5.根据权利要求1所述的一种新型机械旋转扩孔装置，其特征在于：开孔钻杆(1)上每层钻杆突起(5)的位置相互对应且每层钻杆突起(5)之间都圆滑过渡连接，钻杆突起(5)的顶点与软煤岩接触，其他部分不与软煤岩接触。

6.根据权利要求1所述的一种新型机械旋转扩孔装置，其特征在于：多个结构相同的护孔钻杆(3)可以通过护孔钻杆(3)内螺纹与护孔钻杆(3)外螺纹依次拼接，加长整体钻杆长度。