一种新型三牙轮钻头 |
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申请号 | CN201510882142.X | 申请日 | 2015-12-04 | 公开(公告)号 | CN105443040A | 公开(公告)日 | 2016-03-30 |
申请人 | 西南石油大学; | 发明人 | 李玲; 唐洪明; | ||||
摘要 | 本 发明 涉及一种新型三 牙轮 钻头 ,包括三个牙掌和设置在牙掌下端的牙轮,三个牙掌通过 焊接 构成钻头体,其特征在于至少存在一个轴向可移动的牙掌,所述牙掌由固定牙爪和移动 轴承 组成。采用上述方案后,能够根据 地层 条件重新分配三个牙轮之间的钻压;减少钻头的轴向振动,提高钻头的 稳定性 ;由于牙轮在轴向上有移动,可以产生冲击破岩,提高钻头的破岩效率,将复杂的牙掌分解为固定牙爪和移动轴承,便于制造,成本低廉。 | ||||||
权利要求 | 1.一种新型三牙轮钻头,包括三个牙掌、设置在牙掌下端的牙轮、设置在牙轮上的切削齿,三个牙掌通过焊接而构成钻头体,其特征在于:至少存在一个轴向可移动的牙掌,所述牙掌由固定牙爪和移动轴承组成,固定牙爪与移动轴承存在相互滑动。 |
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说明书全文 | 一种新型三牙轮钻头技术领域背景技术[0002] 三牙轮钻头是钻探中破碎岩石的一种工具,广泛应用于石油、天然气钻井以及其他矿用钻探等。随着石油资源的进一步开发,常规钻井可开采的油井数量越来越少,开采的难度越来越大,采用非常规钻井开发的油井越来越多,定向井、斜井、大位移井、水平井、分支井等特殊工艺井在石油开采中所占的比例越来越大,由于三牙轮钻头施加的钻压较大,容易造成钻头的轴向和横向振动,致使牙轮齿出现崩齿、断齿、掉齿等现象的发生,使钻头提前失效,增加钻井成本。目前的三牙轮钻头结构必须整体制造牙掌毛坯,成本高工期长,并且牙掌毛坯外形非常复杂,建立生产线不但昂贵,并且不能保证产品组件制造精确度。从而造成三牙轮钻头单价高的情况,又因为制造工艺复杂成本高,三牙轮钻头使用方每次订购较多数量生产商才能制造,迫使使用方积压大笔流动资金。 发明内容[0003] 本发明的目的在于克服上述技术的不足,而提供一种新型三牙轮钻头,能够根据地层条件重新分配三个牙轮之间的钻压;减少钻头的轴向振动,提高钻头的稳定性;由于牙轮在轴向上有移动,可以产生冲击破岩,提高钻头的破岩效率,将复杂的牙掌分解为固定牙爪和移动轴承,便于制造,成本低廉。 [0004] 本发明是通过以下技术方案来实现的: [0005] 一种新型三牙轮钻头,包括3个牙掌(1)、设置在牙掌下端的牙轮(4)、设置在牙轮上的切削齿(5),3个牙掌通过焊接而构成钻头体,其特征在于:至少存在一个轴向可移动的牙掌,所述牙掌由固定牙爪(2)和移动轴承(3)组成,固定牙爪与移动轴承存在相互滑动。 [0006] 上述方案中,能够根据地层条件重新分配三个牙轮之间的钻压;减少钻头的轴向振动,提高钻头的稳定性;将复杂的牙掌分解为固定牙爪和移动轴承,便于制造,成本低廉。 [0007] 作为优选,移动牙掌中设置有弹簧(6),弹簧一端连接固定牙爪,另一端连接移动轴承。 [0008] 上述方案中,由于轴承上有弹簧使牙轮在轴向上有移动,可以产生冲击破岩,提高钻头的破岩效率。 [0009] 作为优选,移动轴承在轴向可以移动的范围H≤20mm。 [0011] 作为优选,牙轮上切削齿为聚晶金刚石复合片、聚晶金刚石复合齿、热稳定聚晶金刚石切削齿、天然金刚石切削齿、孕镶金刚石切削齿、硬质合金切削齿、立方氮化硼切削齿、陶瓷切削齿、包含金刚石或立方氮化硼的切削齿等等。 [0012] 本发明与现有技术相比,其有益效果是: [0013] (1)钻头能够根据地层条件重新分配三个牙轮之间的钻压;(2)减少钻头的轴向振动,提高钻头的稳定性;(3)由于牙轮在轴向上有移动,可以产生冲击破岩,提高钻头的破岩效率;(4)将复杂的牙掌分解为固定牙爪和移动轴承,便于制造,成本低廉。附图说明 [0014] 图1为牙掌剖视图 [0015] 图2为局部放大视图 [0016] 图中1-牙掌、2-固定牙爪、3-移动轴承、4-牙轮、5-切削齿、6-弹簧具体实施方式 [0017] 下面结合具体实施例和附图对本发明做进一步的说明。 [0018] 实施例 [0019] 如图1所示,一种新型三牙轮钻头,包括三个牙掌(1)、设置在牙掌下端的牙轮(4)、设置在牙轮上的切削齿(5),三个牙掌通过焊接而构成钻头体,其特征在于:至少存在一个轴向可移动的牙掌,所述牙掌由固定牙爪(2)和移动轴承(3)组成,固定牙爪与移动轴承存在相互滑动。 [0020] 作为选择,移动牙掌中设置有弹簧(6),弹簧一端连接固定牙爪,另一端连接移动轴承,如图2所示。 [0021] 作为选择,移动轴承在轴向可以移动的范围H≤20mm,如图1所示。 [0022] 作为选择,牙轮上切削齿为聚晶金刚石复合片、聚晶金刚石复合齿、热稳定聚晶金刚石切削齿、天然金刚石切削齿、孕镶金刚石切削齿、硬质合金切削齿、立方氮化硼切削齿、陶瓷切削齿、包含金刚石或立方氮化硼的切削齿等等。 |