一種自帶排土功能的淺井鉆頭所屬技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明屬于鉆井鉆頭技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自帶排土功能的淺井鉆頭。

背景技術(shù)：
目前鉆深井時(shí)鉆頭所鉆出的碎巖石和泥土通過水沖擊后，形成水、泥土和碎巖石的混合物，之后通過泵被管道吸走；對(duì)于鉆較淺的井時(shí)使用鉆桿和鉆頭一體的設(shè)備，其鉆桿就像螺紋一樣，在鉆頭旋轉(zhuǎn)過程中泥土和碎巖石能夠隨著“螺紋”排出，但是對(duì)于鉆較淺且直徑較大的井時(shí)，因?yàn)橹睆捷^大很難找到如上所述的“螺紋”鉆桿，假如鉆井的設(shè)備是使用泵來抽吸所鉆出的泥土和碎巖石，那么所使用的設(shè)備對(duì)于鉆淺井將會(huì)是大大的浪費(fèi)，相對(duì)成本很高，很不劃算。本發(fā)明設(shè)計(jì)一種自帶排土功能的淺井鉆頭解決如上問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，本發(fā)明公開一種自帶排土功能的淺井鉆頭，它是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。一種自帶排土功能的淺井鉆頭，其特征在于：它包括鉆桿桿身、滑輪、排土電機(jī)、排土電機(jī)固定結(jié)構(gòu)、懸掛盤支柱環(huán)、懸掛盤支撐套、懸掛盤支撐橫梁、懸掛盤支撐支架、懸掛盤、支撐套斜孔、排土鋼絲孔、懸掛盤支柱、斜面軸承、排土板、鉆井鉆頭、排土擋環(huán)、排土鋼絲拉環(huán)、排土外環(huán)板、排土板旋轉(zhuǎn)嵌塊，其中鉆桿桿身底端連接排土板和鉆井鉆頭；懸掛盤支撐套通過其兩邊安裝對(duì)稱的懸掛盤支撐橫梁與兩個(gè)懸掛盤支撐支架連接；懸掛盤上周向均勻開有三個(gè)排土鋼絲孔，懸掛盤通過懸掛盤支柱與懸掛盤支柱環(huán)連接，懸掛盤支撐套內(nèi)開有支撐套斜孔，且支撐套斜孔內(nèi)徑由下往上線性增大，懸掛盤支柱通過斜面軸承安裝在懸掛盤支撐套內(nèi)，懸掛盤支柱環(huán)下端與懸掛盤支撐套上端接觸；對(duì)于三個(gè)排土鋼絲孔其周圍的安裝結(jié)構(gòu)完全相同，對(duì)于其中任意一個(gè)鋼絲孔附近，排土電機(jī)通過排土電機(jī)固定結(jié)構(gòu)安裝在排土板的排土鋼絲孔附近，排土電機(jī)轉(zhuǎn)軸上安裝有滑輪。上述排土板中心開有圓孔，排土板中心安裝有排土擋環(huán)，鉆桿桿身穿過排土板中心圓孔，排土板上端周向均勻安裝有三個(gè)排土鋼絲拉環(huán)，排土外環(huán)板安裝在排土板外緣上，在三個(gè)排土鋼絲拉環(huán)的正下端的排土板下側(cè)安裝有三個(gè)排土板旋轉(zhuǎn)嵌塊，鉆井鉆頭上端面周向均勻開有三個(gè)主板嵌塊槽，三個(gè)排土板旋轉(zhuǎn)嵌塊與主板嵌塊槽配合。上述三個(gè)滑輪與三個(gè)排土鋼絲拉環(huán)分別通過鋼絲連接，且鋼絲穿過排土鋼絲孔。作為本技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，上述懸掛盤支撐支架包括支撐支架豎板、支撐支架斜板、支撐支架底板，其中支撐支架豎板豎直安裝在支撐支架底板上，兩根支撐支架斜板安裝在支撐支架豎板兩側(cè)。作為本技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，上述鉆井鉆頭包括鉆頭主板、主板嵌塊槽、鉆頭周向刀片、周向刀片徑向進(jìn)土切口、徑向刀片周向切口、徑向刀片、周向刀片擋土板、徑向刀片支撐板，其中鉆頭主板固定安裝在鉆桿桿身底端，鉆頭主板上端周向均勻開有三個(gè)主板嵌塊槽，排土板旋轉(zhuǎn)嵌塊與主板嵌塊槽配合；多個(gè)徑向刀片各自通過徑向刀片支撐板周向均勻安裝在鉆頭主板下側(cè)，徑向刀片開有徑向刀片周向切口，每個(gè)徑向刀片支撐板外端均安裝有鉆頭周向刀片，鉆頭周向刀片上開有周向刀片徑向進(jìn)土切口且在側(cè)面安裝有周向刀片擋土板。作為本技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，上述由徑向刀片支撐板所組成的平面下側(cè)的中心安裝有鉆頭中心底鉆，鉆頭中心底鉆底端由多個(gè)徑向分布的底鉆刀口凹槽分成多個(gè)底鉆刀身。作為本技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，上述鉆井鉆頭適用于非巖石的軟性地層。相對(duì)于傳統(tǒng)的鉆井鉆頭技術(shù)，本發(fā)明中鉆桿桿身與鉆井鉆頭和排土板連接，懸掛盤通過懸掛盤支撐套安裝在懸掛盤支撐支架上，鉆桿桿身與懸掛盤支柱內(nèi)孔保持一定的間隙，懸掛盤上安裝有三個(gè)均勻分布的電機(jī)，電機(jī)由滑輪通過鋼絲將懸掛盤與排土板連接，排土板在鉆頭旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)時(shí)，排土板通過鋼絲帶動(dòng)懸掛盤轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)排土板上側(cè)的泥土達(dá)到一定量時(shí)，電機(jī)通過鋼絲將排土板升到井外，進(jìn)行排土。本發(fā)明使用了懸掛盤和排土板讓鉆頭所鉆出的泥土能夠隨時(shí)排出井口，保證鉆井的順利進(jìn)行，具有一定的實(shí)用效果。附圖說明圖1是鉆井鉆頭結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是鉆頭刀片安裝示意圖。圖3是鉆頭結(jié)構(gòu)仰視圖。圖4是鉆頭中心底鉆結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是排土板安裝示意圖。圖6是排土板結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是排土板旋轉(zhuǎn)嵌塊安裝示意圖。圖8是自帶排土功能的鉆頭總體結(jié)構(gòu)示意圖。圖9是懸掛盤安裝示意圖。圖10是懸掛盤支撐套安裝示意圖。圖11是懸掛盤支撐套結(jié)構(gòu)示意圖。圖12是排土電機(jī)安裝示意圖。圖13是滑輪安裝示意圖。圖14是斜面軸承結(jié)構(gòu)示意圖。圖15是懸掛盤支柱安裝示意圖。圖16是懸掛盤支柱、斜面軸承、支撐套配合剖視圖。圖17是排土板在井口外排土位置示意圖。圖18是排土板旋轉(zhuǎn)嵌塊和主板嵌塊槽配合示意圖。圖中標(biāo)號(hào)名稱：32、鉆桿桿身，68、滑輪，69、排土電機(jī)，70、排土電機(jī)固定結(jié)構(gòu)，71、懸掛盤支柱環(huán)，72、懸掛盤支撐套，73、懸掛盤支撐橫梁，74、懸掛盤支撐支架，75、懸掛盤，76、支撐支架豎板，78、支撐支架斜板，79、支撐支架底板，80、支撐套斜孔，81、排土鋼絲孔，82、懸掛盤支柱，83、斜面軸承，84、排土板，85、鉆井鉆頭，86、排土擋環(huán)，87、排土鋼絲拉環(huán)，88、排土外環(huán)板，89、排土板旋轉(zhuǎn)嵌塊，90、鉆頭主板，91、主板嵌塊槽，92、鉆頭周向刀片，93、周向刀片徑向進(jìn)土切口，94、徑向刀片周向切口，95、徑向刀片，96、周向刀片擋土板，97、徑向刀片支撐板，98、鉆頭中心底鉆，99、底鉆刀口凹槽，100、底鉆刀身。具體實(shí)施方式如圖8所示，它包括鉆桿桿身、滑輪、排土電機(jī)、排土電機(jī)固定結(jié)構(gòu)、懸掛盤支柱環(huán)、懸掛盤支撐套、懸掛盤支撐橫梁、懸掛盤支撐支架、懸掛盤、支撐套斜孔、排土鋼絲孔、懸掛盤支柱、斜面軸承、排土板、鉆井鉆頭、排土擋環(huán)、排土鋼絲拉環(huán)、排土外環(huán)板、排土板旋轉(zhuǎn)嵌塊，其中如圖5所示，鉆桿桿身底端連接排土板和鉆井鉆頭；如圖10所示，懸掛盤支撐套通過其兩邊安裝對(duì)稱的懸掛盤支撐橫梁與兩個(gè)懸掛盤支撐支架連接；如圖9、12、13所示，懸掛盤上周向均勻開有三個(gè)排土鋼絲孔，如圖15所示，懸掛盤通過懸掛盤支柱與懸掛盤支柱環(huán)連接，如圖11所示，懸掛盤支撐套內(nèi)開有支撐套斜孔，且支撐套斜孔內(nèi)徑由下往上線性增大，如圖16、14所示，懸掛盤支柱通過斜面軸承安裝在懸掛盤支撐套內(nèi)，懸掛盤支柱環(huán)下端與懸掛盤支撐套上端接觸；如圖12所示，對(duì)于三個(gè)排土鋼絲孔其周圍的安裝結(jié)構(gòu)完全相同，對(duì)于其中任意一個(gè)鋼絲孔附近，排土電機(jī)通過排土電機(jī)固定結(jié)構(gòu)安裝在排土板的排土鋼絲孔附近，排土電機(jī)轉(zhuǎn)軸上安裝有滑輪；懸掛盤通過懸掛盤支柱、懸掛盤支柱環(huán)、斜面軸承安裝在懸掛盤支撐套上，并且能夠自由旋轉(zhuǎn)。如圖6所示，上述排土板中心開有圓孔，排土板中心安裝有排土擋環(huán)，鉆桿桿身穿過排土板中心圓孔，排土板上端周向均勻安裝有三個(gè)排土鋼絲拉環(huán)，排土外環(huán)板安裝在排土板外緣上，如圖7所示，在三個(gè)排土鋼絲拉環(huán)的正下端的排土板下側(cè)安裝有三個(gè)排土板旋轉(zhuǎn)嵌塊，鉆井鉆頭上端面周向均勻開有三個(gè)主板嵌塊槽，三個(gè)排土板旋轉(zhuǎn)嵌塊與主板嵌塊槽配合。上述三個(gè)滑輪與三個(gè)排土鋼絲拉環(huán)分別通過鋼絲連接，且鋼絲穿過排土鋼絲孔。如圖18所示，排土板旋轉(zhuǎn)嵌塊底端較大，主板嵌塊槽內(nèi)腔較大，如圖18中的a所示，調(diào)節(jié)懸掛盤使排土板的排土板旋轉(zhuǎn)嵌塊位于主板嵌塊槽上方，之后放下排土板，使排土板旋轉(zhuǎn)嵌塊進(jìn)入到主板嵌塊槽中，如圖18中的b所示；當(dāng)鉆頭旋轉(zhuǎn)時(shí)，排土板因?yàn)閼T性還要保持原來位置，使得排土板旋轉(zhuǎn)嵌塊卡入到主板嵌塊槽中，并且排土板的上下自由被約束到鉆頭上如圖18中的c所示。只有當(dāng)鉆頭靜止時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)懸掛盤帶動(dòng)排土板轉(zhuǎn)動(dòng)，才能將排土板旋轉(zhuǎn)嵌塊移動(dòng)到能夠從主板嵌塊槽出來的正確位置。本發(fā)明中，鉆頭在鉆桿桿身的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，鉆頭將泥土和碎巖石甩到位于鉆頭上側(cè)的排土板上，當(dāng)排土板上的泥土碎巖石達(dá)到一定量后，人為在井口上方轉(zhuǎn)動(dòng)懸掛盤并開啟電機(jī)通過鋼絲拉動(dòng)排土板，人為的轉(zhuǎn)動(dòng)懸掛盤為了使排土板旋轉(zhuǎn)嵌塊脫離主板嵌塊槽，當(dāng)排土板脫離鉆頭后，排土板在鋼絲的拉動(dòng)下，被提到井口上方，然后人工將排土板上的土推出排土板如圖17所示。之后再將排土板放下，被放下的排土板下側(cè)的排土板旋轉(zhuǎn)嵌塊嵌入鉆頭上側(cè)的主板嵌塊槽中，當(dāng)鉆頭重新轉(zhuǎn)動(dòng)后，主板嵌入槽將會(huì)卡住排土板旋轉(zhuǎn)嵌塊，將排土板鎖定在鉆頭上側(cè)，這樣排土板將會(huì)隨著鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)且隨鉆頭逐漸下移，同時(shí)通過鋼絲帶動(dòng)懸掛盤轉(zhuǎn)動(dòng)。在下移過程中，鉆頭重新將泥土碎巖石甩到排土板上，完成一個(gè)排土循環(huán)。如圖9所示，上述懸掛盤支撐支架包括支撐支架豎板、支撐支架斜板、支撐支架底板，其中支撐支架豎板豎直安裝在支撐支架底板上，兩根支撐支架斜板安裝在支撐支架豎板兩側(cè)。如圖1所示，上述鉆井鉆頭包括鉆頭主板、主板嵌塊槽、鉆頭周向刀片、周向刀片徑向進(jìn)土切口、徑向刀片周向切口、徑向刀片、周向刀片擋土板、徑向刀片支撐板，其中如圖1所示，鉆頭主板固定安裝在鉆桿桿身底端，鉆頭主板上端周向均勻開有三個(gè)主板嵌塊槽，排土板旋轉(zhuǎn)嵌塊與主板嵌塊槽配合；如圖2所示，多個(gè)徑向刀片各自通過徑向刀片支撐板周向均勻安裝在鉆頭主板下側(cè)，徑向刀片開有徑向刀片周向切口，每個(gè)徑向刀片支撐板外端均安裝有鉆頭周向刀片，鉆頭周向刀片上開有周向刀片徑向進(jìn)土切口且在側(cè)面安裝有周向刀片擋土板。如圖3所示，上述由徑向刀片支撐板所組成的平面下側(cè)的中心安裝有鉆頭中心底鉆，如圖4所示，鉆頭中心底鉆底端由多個(gè)徑向分布的底鉆刀口凹槽分成多個(gè)底鉆刀身。底鉆刀口凹槽起到了對(duì)所鉆出的泥土和碎巖石的導(dǎo)向作用。本發(fā)明中的鉆井鉆頭能夠?qū)@出的泥土和碎巖石甩出且落在鉆頭上側(cè)，便于吸管吸走，保證了鉆井的順利進(jìn)行。首先鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過徑向刀片的徑向刀片周向切口將泥土或者巖石切碎，所切碎的巖石沿著徑向刀片支撐板在圓周力的作用下，被甩到周向刀片上，周向刀片上周向刀片徑向進(jìn)土切口的設(shè)計(jì)是為了輔助巖石甩入周向刀片上，在周向刀片和周向刀片擋土板的作用下，沿著周向刀片甩到鉆頭主板上側(cè)。另外周向刀片的周向具有刀口能夠?qū)︺@井井面進(jìn)一步光滑化。另外在鉆頭下端中心處安裝有鉆頭中心底鉆，這樣的設(shè)計(jì)一方面是為了彌補(bǔ)鉆頭在下端中心處因?yàn)閺较虻镀伟宓募胁贾枚鴽]有刀口的缺陷，另一方面是為了增加鉆頭下端中心處的鉆孔能力。上述鉆井鉆頭適用于非巖石的軟性地層。綜上所述，本發(fā)明中鉆桿桿身與鉆井鉆頭和排土板連接，懸掛盤通過懸掛盤支撐套安裝在懸掛盤支撐支架上，鉆桿桿身與懸掛盤支柱內(nèi)孔保持一定的間隙，懸掛盤上安裝有三個(gè)均勻分布的電機(jī)，電機(jī)由滑輪通過鋼絲將懸掛盤與排土板連接，排土板在鉆頭旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)時(shí)，排土板通過鋼絲帶動(dòng)懸掛盤轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)排土板上側(cè)的泥土達(dá)到一定量時(shí)，電機(jī)通過鋼絲將排土板升到井外，進(jìn)行排土。本發(fā)明使用了懸掛盤和排土板讓鉆頭所鉆出的泥土能夠隨時(shí)排出井口，保證鉆井的順利進(jìn)行，具有一定的實(shí)用效果。