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；對于鉆較淺的井時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，但是對于鉆較淺且直徑較大的井時，因為直徑較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)備對于鉆淺井將會是大大的浪費，相對成本很高，很不劃算。本發(fā)明設(shè)計一種自帶排土功能的淺井鉆頭解決如上問題。

技術(shù)實現(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稱的懸掛盤支撐橫梁與兩個懸掛盤支撐支架連接；懸掛盤上周向均勻開有三個排土鋼絲孔，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；對于三個排土鋼絲孔其周圍的安裝結(jié)構(gòu)完全相同，對于其中任意一個鋼絲孔附近，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，在三個排土鋼絲拉環(huán)的正下端的排土板下側(cè)安裝有三個排土板旋轉(zhuǎn)嵌塊，鉆井鉆頭上端面周向均勻開有三個主板嵌塊槽，三個排土板旋轉(zhuǎn)嵌塊與主板嵌塊槽配合。上述三個滑輪與三個排土鋼絲拉環(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主板嵌塊槽，排土板旋轉(zhuǎn)嵌塊與主板嵌塊槽配合；多個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徑向分布的底鉆刀口凹槽分成多個底鉆刀身。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)帶動下旋轉(zhuǎn)時，排土板通過鋼絲帶動懸掛盤轉(zhuǎn)動，當(dāng)排土板上側(cè)的泥土達(dá)到一定量時，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排出井口，保證鉆井的順利進(jìn)行，具有一定的實用效果。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稱的懸掛盤支撐橫梁與兩個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，對于三個排土鋼絲孔其周圍的安裝結(jié)構(gòu)完全相同，對于其中任意一個鋼絲孔附近，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，在三個排土鋼絲拉環(huán)的正下端的排土板下側(cè)安裝有三個排土板旋轉(zhuǎn)嵌塊，鉆井鉆頭上端面周向均勻開有三個主板嵌塊槽，三個排土板旋轉(zhuǎn)嵌塊與主板嵌塊槽配合。上述三個滑輪與三個排土鋼絲拉環(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，排土板因為慣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，轉(zhuǎn)動懸掛盤帶動排土板轉(zhuǎn)動，才能將排土板旋轉(zhuǎn)嵌塊移動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)動懸掛盤并開啟電機(jī)通過鋼絲拉動排土板，人為的轉(zhuǎn)動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)動后，主板嵌入槽將會卡住排土板旋轉(zhuǎn)嵌塊，將排土板鎖定在鉆頭上側(cè)，這樣排土板將會隨著鉆頭轉(zhuǎn)動且隨鉆頭逐漸下移，同時通過鋼絲帶動懸掛盤轉(zhuǎn)動。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徑向分布的底鉆刀口凹槽分成多個底鉆刀身。底鉆刀口凹槽起到了對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)動時，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)計一方面是為了彌補(bǔ)鉆頭在下端中心處因為徑向刀片支撐板的集中布置而沒有刀口的缺陷，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)帶動下旋轉(zhuǎn)時，排土板通過鋼絲帶動懸掛盤轉(zhuǎn)動，當(dāng)排土板上側(cè)的泥土達(dá)到一定量時，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排出井口，保證鉆井的順利進(jìn)行，具有一定的實用效果。