一种新型水力换向结构的掏穴器的制作方法

1.本发明涉及煤炭地质类穿层钻孔瓦斯抽采领域，尤其涉及一种新型水力换向结构的掏穴器。


背景技术：

2.当常采用扩孔钻进技术增大煤层段钻孔直径抽采瓦斯，能极大提高了穿层钻孔瓦斯抽采率，本发明的新型水力换向结构随钻式掏穴器就是一种水力、机械联合作用于扩孔刀翼，在煤层进行扩孔抽采瓦斯的装置。
3.现有的随钻式掏穴器，在钻头先行穿过含煤层井段后，在煤层段展开刀翼进行掏穴钻进工艺，这种随钻式掏穴器分别在钻进、掏穴扩孔时，钻头水路、扩孔掏穴水路始终保持接通而不是对应开通，工作时就要求大排量来满足钻进及扩孔掏穴钻进，极大浪费宝贵的水资源，因为两个水路同时出水，出水的速度下降，降低了钻进效率，钻头钻进工作时，因为扩孔掏穴水路保持开通，会对扩孔刀翼产生冲蚀，降低刀翼的使用寿命，导致掏穴器提前报废。
4.当前需要一种新型水路转换装置的随钻式掏穴器，钻头正常钻进钻头水路开通，扩孔掏穴时，扩孔水路开通，以节约宝贵的水资源，提高钻进及扩孔掏穴效率及掏穴器使用寿命，为此我们提出了一种新型水力换向结构的掏穴器。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种新型水力换向结构的掏穴器。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种新型水力换向结构的掏穴器，包括上接头，所述上接头的一侧设置有调压阀，所述调压阀的一侧设置有水力换向套筒，所述水力换向套筒的一侧连接有弹簧，所述弹簧之间安装有活塞杆，所述刀翼的一侧连接有刀翼，所述刀翼的一端设置有筒体，所述筒体的顶部安装有下接头。
7.作为上述技术方案的进一步描述：所述刀翼活动连接在活塞杆的外侧，所述刀翼的数量为两个。
8.作为上述技术方案的进一步描述：所述调压阀，水力换向套筒，弹簧，活塞杆，刀翼和筒体所组成的水力换向掏穴器是随钻头钻进，当需要扩孔掏穴时不提钻。
9.作为上述技术方案的进一步描述：所述水力换向掏穴器通过钻进时泥浆泵的排量来调节工作压力，压力大小通过调压阀控制，所述水力换向掏穴器根据钻进扩孔掏穴工艺的排量要求，计算刀翼的闭合压力，更换对应调压阀。
10.作为上述技术方案的进一步描述：所述弹簧和活塞杆有两组，安装在水力换向掏穴器的内部，所述上接头和下接头
可以对接额外的装置。
11.本发明具有如下有益效果：本发明的目的在于提供一种随钻式掏穴，在钻头正常钻进时，钻头水路开通，在需要进行扩孔掏穴时利用水力和机械联合作用于扩孔机构，扩孔水路开通，展开刀翼即时进行扩孔掏穴，扩孔完后，缩回刀翼关闭扩孔水路，钻头水路开通，继续进行正常钻孔钻进，节约用水，提高钻进、扩孔效率，延长掏穴器使用寿命。
12.本发明提出的新型水力换向结构的掏穴器具有诸多优势。
13.在以往的随钻式掏穴器单路水路，钻进和扩孔掏穴共用一个畅通水道，水力损失大，水力利用率低下。采用本发明结构，对不同的钻进方式用不同的水路进行工作，水力利用率高。
附图说明
14.图1为本发明提出的一种新型水力换向结构的掏穴器的整体结构示意图；图2为本发明提出的一种新型水力换向结构的掏穴器的钻头水路线路图；图3为本发明提出的一种新型水力换向结构的掏穴器的扩孔水路的结构示意图。
15.图例说明：1、上接头；2、调压阀；3、水力换向套筒；4、弹簧；5、活塞杆；6、刀翼；7、筒体；8、下接头。
具体实施方式
16.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
17.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
18.参照图1-3，本发明提供的一种实施例：一种新型水力换向结构的掏穴器，包括上接头1，上接头1的一侧设置有调压阀2，调压阀2的一侧设置有水力换向套筒3，水力换向套筒3的一侧连接有弹簧4，弹簧4之间安装有活塞杆5，刀翼6的一侧连接有刀翼6，刀翼6的一端设置有筒体7，筒体7的顶部安装有下接头8。
19.本发明中，刀翼6活动连接在活塞杆5的外侧，刀翼6的数量为两个。
20.具体特征为：计算刀翼6完全展开的压力，更换对应的弹簧4保证在设定排量和计
算的压力下，刀翼6完全展开进行扩孔造穴。
21.进一步的，调压阀2，水力换向套筒3，弹簧4，活塞杆5，刀翼6和筒体7所组成的水力换向掏穴器是随钻头钻进，当需要扩孔掏穴时不提钻。
22.进一步的，水力换向掏穴器通过钻进时泥浆泵的排量来调节工作压力，压力大小通过调压阀2控制，水力换向掏穴器根据钻进扩孔掏穴工艺的排量要求，计算刀翼6的闭合压力，更换对应调压阀2。
23.进一步的，弹簧4和活塞杆5有两组，安装在水力换向掏穴器的内部，上接头1和下接头8可以对接额外的装置。
24.实施例一：本发明提出水力换向结构的掏穴器，正常钻进时，钻头水路线路见附图2，扩孔掏穴时，活塞杆5运动展开扩孔刀翼6，通过水力换向套筒3，水路转换到扩孔掏穴水路，扩孔水路见附图，两条水路对应不同钻进工艺，分开工作，是一种全新结构的随钻式掏穴器。
25.实施例二：本发明提出的新型水力换向结构，工作原理简单可靠，根据钻进工艺设定的排量，计算对应的工作压力，装好对应的压力调压阀2，确保在钻进工艺时，刀翼6不被展开，此时水路经筒体7流入钻头出水，处于钻头正常钻进的工作方式。当钻进穿透煤层，准备进行扩孔掏穴，根据扩孔要求，增大排量到规定值，此时作用在活塞杆5的压力增大，克服弹簧4阻力运动，刀翼6展开进行扩孔，水路经水路转换套转换到活塞杆5中心出水，同时闭合钻头水路，此时水路转换到扩孔掏穴出水，完成扩孔掏穴后，回到钻进工艺的排量，作用在活塞杆5的水力压力减小，在弹簧4的回弹力作用下，刀翼6回缩，扩孔掏穴水路同时闭合，钻头水路开通，完成了随钻掏穴后的继续钻进。
26.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。