一种动力钻头机构的制作方法

1.本发明涉及钻头技术领域，具体涉及一种动力钻头机构。


背景技术：

2.目前所用的孔底马达是根据钻孔需求制造的专用设备，它的工作原理是将带压力水通过钻杆进入孔底马达, 孔底马达是由转子螺杆与定子橡胶套组成的多个容腔，通过不断改变孔底马达的容腔将压力能变为旋转机械能，进一步驱动钻头旋转工作。
3.然而，由于压力水的压力小、杂质多、钻头的转速低、扭矩小、钻孔速度慢；而且随着孔深增加管路压力损失大，加之摩擦阻力大容易导致孔底马达磨损大、寿命短，势必会带来成本的升高。
4.因此，需要研发一种新的动力钻头。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明提供一种动力钻头机构，摒弃了成本高、寿命短的专用孔底马达而改用普通马达结构，并将普通马达与空心钻杆和钻头巧妙结合，不仅能够有效降低成本，而且有效融合了普通马达结构具有的标准化程度高、使用寿命长和钻头转速扭矩的优点，提高了钻孔效率。
6.为解决上述技术问题，本发明提供一种动力钻头机构，所述动力钻头机构固定安装在空心钻杆的前端，当所述钻头机构进行钻孔时所述空心钻杆不发生转动；所述动力钻头机构包括固定安装在所述空心钻杆前端的马达外壳，所述马达外壳内固定设置有马达定子，所述马达定子内转动设置有马达转子，所述马达定子与所述马达转子组成完整的马达定子转子副，所述马达转子的转轴的轴心开设有排屑通道，所述马达转子的输出端固定安装有钻头，所述排屑通道的前端与所述钻头的排屑口相连通，且所述排屑通道的后端与所述空心钻杆的内腔相连通。
7.进一步地，所述空心钻杆内设置有线管，且所述线管的前端与所述马达外壳相连接。
8.进一步地，所述马达定子转子副采用液压马达定子转子副，所述线管内穿设有进油管和回油管，所述进油管与所述液压马达定子转子副的进油端相连通，所述回油管与所述液压马达定子转子副的回油端相连通。
9.进一步地，所述液压马达定子转子副采用柱塞式液压马达定子转子副，或者齿轮式液压马达定子转子副，或者叶片式液压马达定子转子副。
10.或者，所述马达定子转子副采用电动马达定子转子副，所述线管内穿设有导线，所述导线与所述电动马达定子转子副相连接。
11.进一步地，所述导线采用电线或电缆。
12.本发明的上述技术方案的有益效果如下：1、本发明摒弃了成本高、寿命短的专用孔底马达而改用普通马达结构，并将普通
马达与空心钻杆和钻头巧妙结合，不仅能够有效降低成本，而且有效融合了普通马达结构具有的标准化程度高、使用寿命长和钻头转速扭矩的优点，提高了钻孔效率。
13.2、本发明采用将马达外壳与空心钻杆的前端固定安装，马达外壳不仅作为马达定子转子副的壳体，一方面不影响马达定子转子副的工作，另一方面马达外壳能够将空心钻杆的推进力有效传递至钻头，实现钻头的推进。
14.3、本发明采用将马达定子转子副的动力输入的导线或者进油管和回油管集中设置在线管内，并将线管设置在空心钻杆的内腔中，从而实现将动力输入部件全部设置在空心钻杆的内腔中，一方面能够有效避免动力输入部件受到钻头旋转的影响，另一方面能够可靠地向马达定子转子副提供动力。
附图说明
15.图1为本发明的结构示意图；图2为本发明中线管的一种使用状态横截面结构示意图；图3为本发明中线管的另一种使用状态横截面结构示意图；附图标记：空心钻杆1；马达外壳2；马达定子3；马达转子4；转轴5；排屑通道6；钻头7；排屑口8；内腔9；线管10；进油管11；回油管12；导线13。
具体实施方式
16.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图1至3，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
17.如图1所示：一种动力钻头机构，所述动力钻头机构固定安装在空心钻杆的前端，当所述钻头机构进行钻孔时所述空心钻杆不发生转动；所述动力钻头机构包括固定安装在所述空心钻杆前端的马达外壳，所述马达外壳内固定设置有马达定子，所述马达定子内转动设置有马达转子，所述马达定子与所述马达转子组成完整的马达定子转子副，所述马达转子的转轴的轴心开设有排屑通道，所述马达转子的输出端固定安装有钻头，所述排屑通道的前端与所述钻头的排屑口相连通，且所述排屑通道的后端与所述空心钻杆的内腔相连通。
18.具体而言，如图1所示，一种动力钻头机构，所述动力钻头机构固定安装在空心钻杆1的前端，当所述钻头机构进行钻孔时所述空心钻杆1不发生转动；所述动力钻头机构包括固定安装在所述空心钻杆1前端的马达外壳2，所述马达外壳2内固定设置有马达定子3，所述马达定子3内转动设置有马达转子4，所述马达定子3与所述马达转子4组成完整的马达定子转子副，所述马达转子4的转轴5的轴心开设有排屑通道6，所述马达转子4的输出端固定安装有钻头7，所述排屑通道6的前端与所述钻头7的排屑口8相连通，且所述排屑通道6的后端与所述空心钻杆1的内腔9相连通。
19.在本发明的一个实施例中，如图1所示，所述空心钻杆1内设置有线管10，且所述线管10的前端与所述马达外壳2相连接。
20.在本发明的另一个实施例中，如图1和图2所示，所述马达定子转子副采用液压马达定子转子副，所述线管10内穿设有进油管11和回油管12，所述进油管11与所述液压马达定子转子副的进油端相连通，所述回油管12与所述液压马达定子转子副的回油端相连通。
21.在本发明的另一个实施例中，所述液压马达定子转子副采用柱塞式液压马达定子转子副，很显然，所述液压马达定子转子副并不限于采用柱塞式液压马达定子转子副，也可以采用其他类型，比如采用齿轮式液压马达定子转子副，或者叶片式液压马达定子转子副，同样能够起到相似的效果。
22.在本发明的另一个实施例中，如图1和图3所示，所述马达定子转子副采用电动马达定子转子副，所述线管10内穿设有导线13，所述导线13与所述电动马达定子转子副相连接。
23.在本发明的另一个实施例中，所述导线13采用电线，很显然，所述导线13并不限于采用电线，也可以采用其他类型，比如采用电缆。
24.本发明的工作方法（或工作原理）：工作时，空心钻杆1不转动，只给钻头7提供向前的推力或带动钻头7退出，当马达定子转子副采用液压马达定子转子副时，线管10内的进油管11向液压马达定子转子副的进油端注入压力油，压力油驱动马达转子4旋转，再由马达转子4带动钻头7进行旋转并在空心钻杆1的推进下前进切割完成钻孔作业，钻孔产生的废屑通过排屑通道6进入空心钻杆1的内腔9中，进而被排到外部，液压马达定子转子副的低压油通过回油管12流出；当马达定子转子副采用电动马达定子转子副时，通过线管10内的导线13向电动马达定子转子副提供电能以驱动马达转子4旋转，再由马达转子4带动钻头7进行旋转并在空心钻杆1的推进下前进切割完成钻孔作业，钻孔产生的废屑通过排屑通道6进入空心钻杆1的内腔9中，进而被排到外部。
25.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
26.以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种动力钻头机构，其特征在于：所述动力钻头机构固定安装在空心钻杆(1)的前端，当所述钻头机构进行钻孔时所述空心钻杆(1)不发生转动；所述动力钻头机构包括固定安装在所述空心钻杆(1)前端的马达外壳(2)，所述马达外壳(2)内固定设置有马达定子(3)，所述马达定子(3)内转动设置有马达转子(4)，所述马达定子(3)与所述马达转子(4)组成完整的马达定子转子副，所述马达转子(4)的转轴(5)的轴心开设有排屑通道(6)，所述马达转子(4)的输出端固定安装有钻头(7)，所述排屑通道(6)的前端与所述钻头(7)的排屑口(8)相连通，且所述排屑通道(6)的后端与所述空心钻杆(1)的内腔(9)相连通。2.如权利要求1所述的动力钻头机构，其特征在于：所述空心钻杆(1)内设置有线管(10)，且所述线管(10)的前端与所述马达外壳(2)相连接。3.如权利要求2所述的动力钻头机构，其特征在于：所述马达定子转子副采用液压马达定子转子副，所述线管(10)内穿设有进油管（11）和回油管（12），所述进油管（11）与所述液压马达定子转子副的进油端相连通，所述回油管（12）与所述液压马达定子转子副的回油端相连通。4.如权利要求3所述的动力钻头机构，其特征在于：所述液压马达定子转子副采用柱塞式液压马达定子转子副，或者齿轮式液压马达定子转子副，或者叶片式液压马达定子转子副。5.如权利要求2所述的动力钻头机构，其特征在于：所述马达定子转子副采用电动马达定子转子副，所述线管(10)内穿设有导线（13），所述导线（13）与所述电动马达定子转子副相连接。6.如权利要求5所述的动力钻头机构，其特征在于：所述导线（13）采用电线或电缆。

技术总结
本发明提供一种动力钻头机构，属于钻头技术领域，动力钻头机构固定安装在空心钻杆的前端，动力钻头机构包括固定安装在空心钻杆前端的马达外壳，马达外壳内固定设置有马达定子，马达定子内转动设置有马达转子，马达定子与马达转子组成完整的马达定子转子副，马达转子的转轴的轴心开设有排屑通道，马达转子的输出端固定安装有钻头，排屑通道的前端与钻头的排屑口相连通，且排屑通道的后端与空心钻杆的内腔相连通。本发明摒弃了成本高、寿命短的专用孔底马达而改用普通马达结构，并将普通马达与空心钻杆和钻头巧妙结合，有效融合了普通马达结构具有的标准化程度高、使用寿命长和钻头转速扭矩的优点，提高了钻孔效率。提高了钻孔效率。提高了钻孔效率。


技术研发人员：张建国 范付恒
受保护的技术使用者：平顶山市安泰华矿用安全设备制造有限公司
技术研发日：2022.03.11
技术公布日：2022/5/25