[發明專利]分體式牙輪與PDC的復合鉆頭

有效

• 申請號: 201810495882.1
• 申請日: 2018-05-22
• 公開（公告）號: CN108625789B
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發明（設計）人: 田家林;何虹志;楊琳;熊潔;周儀;周思奇;黎根銀
• 申請（專利權）人: 西南石油大學;南通諧銘科技有限公司;四川諧銘科技有限公司
• 主分類號: E21B10/43
• 分類號: E21B10/43;E21B10/16;E21B10/20;E21B10/627
• 代理公司: 藍天知識產權代理(浙江)有限公司 33229
• 代理人: 郭亞銀

1.分體式牙輪與PDC的復合鉆頭，所述分體式牙輪與PDC的復合鉆頭由PDC鉆頭模塊、分體式牙輪鉆頭模塊、鉆頭體模塊組成，其特征是：所述的PDC鉆頭模塊包括PDC齒(32)、刀翼(33)，PDC齒(32)布置于刀翼(33)的布齒面上，刀翼(33)設置有沉頭孔b(34)、T型槽b(35)、T型槽c(36)；所述的分體式牙輪鉆頭模塊包括牙齒(9)、牙輪下體(10)、牙輪上體(11)、鋼球a(12)、矩形密封圈a(13)、塞銷a(14)、牙掌(15)、儲油補償壓力平衡系統(16)、定位套(19)、矩形密封圈b(20)、鋼球b(21)、塞銷b(22)，牙掌(15)設置有沉頭孔a(17)、T型槽a(18)、牙掌軸頸導油孔a(23)、塞銷孔a(24)、牙掌導油孔(25)、注油孔(26)、牙掌軸頸導油孔b(27)，牙輪上體(11)設置有塞銷孔b(29)，牙齒(9)鑲裝在牙輪下體(10)、牙輪上體(11)上，儲油補償壓力平衡系統(16)安裝于牙掌(15)背部下端；安裝分體式牙輪鉆頭模塊時，先將矩形密封圈a(13)安裝在牙輪下體底端內圈(30)，將矩形密封圈b(20)、定位套(19)依次安裝在牙輪下體頂端內圈(31)，將矩形密封圈b(20)安裝在牙輪上體底端內圈(28)，再將牙輪下體(10)、牙輪上體(11)依次套入牙掌(15)的軸頸，然后將鋼球a(12)放入塞銷孔a(24)，將鋼球b(21)放入塞銷孔b(29)，最后將塞銷a(14)安裝于塞銷孔a(24)內，將塞銷b(22)安裝于塞銷孔b(29)內，通過注油孔(26)添加潤滑油，并用絲堵封閉注油孔(26)；塞銷a(14)與塞銷孔a(24)、塞銷b(22)與塞銷孔b(29)均采用過盈配合，牙掌軸頸導油孔a(23)、塞銷孔a(24)、牙掌導油孔(25)、注油孔(26)、牙掌軸頸導油孔b(27)與牙掌(15)的軸頸溝道構成導油通道，形成良好的潤滑環境；所述的鉆頭體模塊包括噴嘴(1)、復合鉆頭本體(6)、刀翼卡盤(37)、加強套(47)，復合鉆頭本體(6)設置有螺紋孔a(4)、刀翼卡盤安裝孔(40)、T型臺b(41)、加強套安裝臺階(43)、T型臺c(45)、泥漿出口(46)，T型臺b(41)上設置有螺紋孔b(42)，T型臺c(45)上設置有螺紋孔c(44)，刀翼卡盤(37)設置有三角底座(38)、T型臺a(39)，加強套(47)設置有沉頭孔c(48)，噴嘴(1)安裝在泥漿出口(46)，刀翼卡盤(37)安裝在刀翼卡盤安裝孔(40)內，塞子b(5)安裝在螺紋孔a(4)內；牙掌(15)的軸頸、加強套(47)經過強化處理，其強度高，耐沖擊韌性好；組裝分體式牙輪與PDC的復合鉆頭時，將T型槽a(18)安裝入T型臺b(41)，將T型槽b(35)安裝入T型臺c(45)，實現分體式牙輪鉆頭模塊、PDC鉆頭模塊的周向定位，然后分別使用內六角螺栓a(2)、內六角螺栓b(7)將牙掌(15)、刀翼(33)固定在復合鉆頭本體(6)上，實現分體式牙輪鉆頭模塊、PDC鉆頭模塊的軸向定位，最后分別將塞子a(3)、塞子c(8)裝入沉頭孔a(17)、沉頭孔b(34)。

2.根據權利要求1所述的分體式牙輪與PDC的復合鉆頭，其特征是：矩形密封圈a(13)、矩形密封圈b(20)均為金屬密封圈，并且密封圈表面經過強化處理，其耐磨性好。

3.根據權利要求1所述的分體式牙輪與PDC的復合鉆頭，其特征是：刀翼(33)和復合鉆頭本體(6)均為鋼體，刀翼(33)采用比復合鉆頭本體(6)強度更高的材料。

4.根據權利要求1所述的分體式牙輪與PDC的復合鉆頭，其特征是：更換刀翼(33)規格，同時更換刀翼卡盤(37)規格，改變鉆頭的工作外徑，并將加強套(47)套入復合鉆頭本體(6)上的加強套安裝臺階(43)，使用螺釘將加強套(47)固定在復合鉆頭本體(6)上，并用塞子堵住沉頭孔c(48)，改善刀翼(33)的受力情況。