[发明专利]自旋转高压水射流可调节钻孔装置

权利要求书

1.一种自旋转高压水射流可调节钻孔装置，包括高压管、固定外壳、旋转体和旋转喷头，其特征在于：

所述固定外壳包含圆筒状本体，所述高压管设于圆筒状本体的后端，所述高压管上安装有第一推进器，所述高压管通过固定外壳后端安装的第二推进器进行固定，所述旋转体可旋转的位于所述固定外壳内，且所述旋转体的后部通过一弹簧弹性支撑于固定外壳，所述旋转体的前部连接有旋转喷头，所述旋转喷头设有破碎切削喷嘴组，以进行前端的破碎操作，所述第一推进器上安装有第一推进喷嘴组，第二推进器上安装第二推进喷嘴组，利用弹簧的弹性力使得旋转体和旋转喷头在固定外壳内前后伸缩运动，高压流体通过旋转喷头上的推进喷嘴组进行破碎且通过推进喷嘴组驱动固定壳体和旋转喷头向前运动，当旋转喷头遇到岩层处于压缩状态时，破碎切削喷嘴组进行前端的破碎和切削，当高压喷射流体的切削作用冲刷喷头前端的岩层形成空间后，在弹簧的弹力的推进下旋转喷头向前推进处于伸出状态，此时旋转喷头侧部喷嘴组继续切削旋转喷头周围、固定外壳前端的岩层，直到固定外壳前部岩层形成空间后，在推进喷嘴组驱动下固定外壳向前而旋转喷头再次处于压缩状态继续进行破碎切削操作，从而实现本发明的自动推进钻孔。

2.如权利要求1所述的自旋转高压水射流可调节钻孔装置，其特征在于：所述固定外壳的前端连接有筛网状外通道，所述旋转体的外缘和固定外壳的内缘之间设有一定间隙且通过间隙密封实现相应的流体密封，所述旋转体的前部贯穿于筛网状外通道后连接旋转喷头。

3.如权利要求1所述的自旋转高压水射流可调节钻孔装置，其特征在于：所述第一推进喷嘴组包含向后倾斜第一推进喷嘴和第二推进喷嘴，所述第一推进喷嘴和第二推进喷嘴相对的等角度倾斜设置于第一推进器上，所述第二推进喷嘴组包含向后倾斜的能与高压管内高压流体连通的第一后喷嘴、第二后喷嘴、第三后喷嘴和第四后喷嘴，所述第一后喷嘴、第二后喷嘴和第三后喷嘴偏心于高压管中轴线等角度间隔设置于第二推进器的外缘。

4.如权利要求3所述的自旋转高压水射流可调节钻孔装置，其特征在于：第一推进喷嘴和第二推进喷嘴的倾斜角度为13-35度，以实现向前的第一推进力，第一后喷嘴、第二后喷嘴和第三后喷嘴的倾斜角度为5-30度，以实现向前的第二推进力，且通过两级推进器的设置，从而更加有效的激动岩屑，适时提高流速，更好的降低了沉砂风险。

5.如权利要求1所述的自旋转高压水射流可调节钻孔装置，其特征在于：所述破碎切削喷嘴组包含设置于旋转喷头前部的切削喷嘴组和设置于旋转喷头后部的破碎喷嘴组，所述旋转喷头为一中空的仿锥体，所述切削喷嘴组包含从旋转喷头前端正向延伸的第一切削喷嘴以及向前倾斜设置的第二切削喷嘴和第三切削喷嘴，所述第二切削喷嘴和第三切削喷嘴为偏心设置，所述第二切削喷嘴的倾斜角度小于第三切削喷嘴的倾斜角度，所述破碎喷嘴组包含依次向后倾斜设置的第一破碎喷嘴、第二破碎喷嘴和第三破碎喷嘴，所述第一破碎喷嘴、第二破碎喷嘴和第三破碎喷嘴均偏心设置且倾斜角度逐渐减小，其中当旋转喷头处于压缩状态时，第一破碎喷嘴主要用于破碎和切削岩层，第二破碎喷嘴和第三破碎喷嘴主要用于进一步破碎岩块直到可通过筛网向后排出；当旋转喷头处于伸出状态时，第一破碎喷嘴和第二破碎喷嘴主要用于破碎和切削岩层，第三破碎喷嘴主要用于进一步破碎岩块直到可通过筛网向后排出。

6.如权利要求5所述的自旋转高压水射流可调节钻孔装置，其特征在于：第二切削喷嘴的倾斜角度为15-18度，第三切削喷嘴的倾斜角度为30-35度。

7.如权利要求5所述的自旋转高压水射流可调节钻孔装置，其特征在于：第一破碎喷嘴的倾斜角度为35-40度，第二破碎喷嘴的倾斜角度为22-25度，第三破碎喷嘴的倾斜角度为16-20度。

8.如权利要求5所述的自旋转高压水射流可调节钻孔装置，其特征在于：第二切削喷嘴、第三切削喷嘴、所述第一破碎喷嘴、第二破碎喷嘴和第三破碎喷嘴的偏心设置为逐渐螺旋设置，以通过其内的高压喷射流体进行顺畅的自旋转。