[发明专利]一种水平定向钻扩孔用钻具

说明书

本发明提供一种水平定向钻扩孔用钻具，包括：导向钻头，其一侧连接有中空的钻杆；扩孔钻具，套设于钻杆上，扩孔钻具包括：传动轴，传动轴与钻杆可拆卸连接；其上套设有锥形凸轮；岩屑导向器，可转动地套设于传动轴的一端上，岩屑导向器的端部设置有若干牙轮钻头，岩屑导向器的内侧设置有锥形研磨盘；驱动部件，设置于传动轴的一端，用于驱动传动轴、岩屑导向器同步反向转动；锥形凸轮与锥形研磨盘之间设置有泥浆通道，随着锥形凸轮的旋转，泥浆通道的内径尺寸逐渐变大或者变小。通过锥形研磨盘与锥形凸轮组合形成泥浆块的研磨部件，通过锥形凸轮与锥形研磨盘的反向转动，使扩孔土质与清洗液能够研磨混合成泥浆，有助于扩孔过程中泥浆的输送。

技术领域

本发明属于水平定向钻技术领域，具体涉及一种水平定向钻扩孔用钻具。

背景技术

水平定向钻技术是一种非开挖施工技术，在不开挖地表的条件下即可对各种地下公用设施，如管道、线缆等进行探测、检查、更换和铺设。尤其对大口径的管道铺设以及管线修复占据着非常重要的作用。

水平定向钻施工时，需要在钻杆前端加装一个传感元件，通过对传感元件的地面跟踪，有助于准确控制导向钻头的走向和深度。待一次钻孔成功后，需要在一次导向孔的基础上进行分级扩孔，并针对不同地质条件配置不同的泥浆，对孔道进行泥浆护壁。

但是在扩孔过程中，由于开挖的地下土质很难与钻杆输送的清洗液混合形成泥浆，导致泥浆输送困难，限制了扩孔的进度；而且在扩孔作业时，多次出现卡钻现象，导致扩孔钻具过载，产生严重的磨损，且随着孔道内部泥浆压力的增加，会进一步加剧钻具的磨损，使钻具的使用寿命降低，甚至还会出现孔道事故。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种水平定向钻扩孔用钻具，该装置通过岩屑导向器内壁上的锥形研磨盘与传动轴上的锥形凸轮组合形成泥浆块的研磨部件，通过锥形凸轮与锥形研磨盘的反向转动，使扩孔土质与清洗液能够研磨混合成泥浆，有助于扩孔过程中泥浆的输送，同时避免孔道内部泥浆压力增加导致的卡钻以及钻具磨损现象，提高了水平定向钻施工操作的安全性。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下。

一种水平定向钻扩孔用钻具，包括：

导向钻头，所述导向钻头一侧连接有中空的钻杆；

扩孔钻具，所述扩孔钻具套设于所述钻杆上，所述扩孔钻具包括：

传动轴，所述传动轴与所述钻杆可拆卸连接；所述传动轴上套设有锥形凸轮；

岩屑导向器，可转动地套设于所述传动轴的一端上，所述岩屑导向器的端部设置有若干牙轮钻头，所述岩屑导向器的内侧设置有锥形研磨盘；

驱动部件，设置于所述传动轴的一端，用于驱动所述传动轴、所述岩屑导向器同步反向转动；

所述锥形凸轮与所述锥形研磨盘之间设置有泥浆通道，随着所述锥形凸轮的旋转，所述泥浆通道的内径尺寸逐渐变大或者变小。

进一步，所述钻杆与所述传动轴内设置有清洗液通道，且依次连通；

所述钻杆的外侧设置有若干喷头，每个所述喷头均与所述清洗液通道连通。

更进一步，所述钻杆内设置有用于控制喷头打开的连杆开关部件。

更进一步，所述连杆开关部件包括：

卡块，所述卡块的一端连接有一卡柱；

活塞套筒，所述活塞套筒的一端可滑动地套设于所述卡块上，另一端设置有斜向滑孔；

锥形活动块，所述锥形活动块可移动地设置于所述斜向滑孔内；所述锥形活动块上设置有条形孔；所述卡柱穿过所述条形孔，且与所述钻杆内的密封部固定连接；