[实用新型]一种带有工作面状态及滚刀运行状况监测的滚压破岩钻头

说明书

本实用新型公开一种带有工作面状态及滚刀运行状况监测的滚压破岩钻头，包括滚压破岩钻头和分别固定安装在滚压破岩钻头上的温度传感器、转速传感器、瓦斯传感器、激光测距仪和数据采集系统；温度传感器的数据输出端、转速传感器的数据输出端、瓦斯传感器的数据输出端和激光测距仪的数据输出端分别和数据采集系统的数据输入端连接，数据采集系统的数据输出端与地面控制台的数据输入端连接。本申请在滚压破岩钻头上合理布置了温度传感器、转速传感器、瓦斯传感器、激光测距仪和数据采集系统；数据采集系统可以收集温度传感器、转速传感器、瓦斯传感器和激光测距仪采集的模拟数据，从而实现滚压破岩钻头上滚刀的温度、失效情况，钻进工作面瓦斯浓度。

技术领域

本实用新型涉及钻井装备技术领域。具体地说是一种带有工作面状态及滚刀运行状况监测的滚压破岩钻头。

背景技术

大直径滚压破岩钻头作为竖井钻机、反井钻机和全断面竖井掘进机破岩的主要刀具,其破岩钻进效率直接影响着井筒施工的效率和成本。目前井底钻具组合失效及井下工作面特殊工况(瓦斯突出、地层塌陷)主要依靠操作人员的经验来判别，因此在出现滚刀磨损失效后，钻进效率低，而钻头受力不平衡使中心管的弯矩增大，因此造成了反井事故中最常见的钻头中心管断裂；在遇到瓦斯突出时，滚压破岩冲击产生的火花极易引起瓦斯爆炸，地层塌陷则会引起埋钻事故。因此有必要对井下扩孔钻头滚刀破岩效率及井下工况进行监控，从而达到安全高效破岩的目的。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种可以在破岩过程中全面了解和监测工作面状态及滚刀运行状况的滚压破岩钻头。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

一种带有工作面状态及滚刀运行状况监测的滚压破岩钻头，包括滚压破岩钻头和分别固定安装在所述滚压破岩钻头上的温度传感器、转速传感器、瓦斯传感器、激光测距仪和数据采集系统；所述温度传感器的数据输出端、所述转速传感器的数据输出端、所述瓦斯传感器的数据输出端和所述激光测距仪的数据输出端分别和所述数据采集系统的数据输入端连接，所述数据采集系统的数据输出端与地面控制台的数据输入端连接。

上述带有工作面状态及滚刀运行状况监测的滚压破岩钻头，所述滚压破岩钻头包括钻头体、边刀体、中心刀体和正刀体，所述边刀体、所述中心刀体和所述正刀体分别固定安装在所述钻头体上。

上述带有工作面状态及滚刀运行状况监测的滚压破岩钻头，所述钻头体包括第一刀盘、第二刀盘和位于所述第一刀盘和所述第二刀盘之间的支撑套筒，所述第一刀盘固定安装在所述支撑套筒的一个端面上，所述第二刀盘固定安装在所述支撑套筒的另一个端面上；所述边刀体、所述中心刀体和所述正刀体分别固定安装在所述第一刀盘的盘面上。

上述带有工作面状态及滚刀运行状况监测的滚压破岩钻头，所述第一刀盘和所述第二刀盘的中心对应开设有中心管安装孔，所述中心管安装孔与所述支撑套筒同轴；沿所述第一刀盘和所述第二刀盘的径向，在所述支撑套筒内侧壁与所述中心管安装孔边沿之间固定安装有第一支撑立板，所述第一支撑立板的一个端面与所述第一刀盘的盘面固定连接，所述第一支撑立板的另一个端面与所述第二刀盘的盘面固定连接；所述第一支撑立板为六个且沿所述中心管安装孔的周向均匀分布。

上述带有工作面状态及滚刀运行状况监测的滚压破岩钻头，相邻两个所述第一支撑立板之间的所述第一刀盘的盘面和所述第二刀盘的盘面上开设有漏渣孔；自所述第一刀盘的边沿向外沿所述第一刀盘的径向延伸出滚刀体安装部，所述滚刀体安装部为四个且沿所述第一刀盘的周向均匀分布，所述滚刀体安装部与所述第一刀盘为一体成型结构；所述滚刀体安装部与所述第二刀盘之间固定安装有第二支撑立板，所述第二支撑立板分别与所述滚刀体安装部、所述第二刀盘和所述支撑套筒固定连接。

上述带有工作面状态及滚刀运行状况监测的滚压破岩钻头，所述钻头体还包括中心管，所述中心管固定安装在所述中心管安装孔内。