[發明專利]在PDC鉆頭加工過程中能夠實現自動往復式運動的設備

有效

• 申請號: 201811553649.0
• 申請日: 2018-12-19
• 公開（公告）號: CN109648150B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 李義政
• 申請（專利權）人: 滄州格銳特鉆頭有限公司
• 主分類號: B23D79/00
• 分類號: B23D79/00
• 代理公司: 深圳正和天下專利代理事務所(普通合伙) 44581
• 代理人: 楊波

本發明公開了一種在PDC鉆頭加工過程中能夠實現自動往復式運動的設備，包括連接臂，所述連接臂的頂端連接有能夠進行往復運動的往復機構，連接臂的底端連接有輔助動力機構，輔助動力機構能夠帶動連接臂轉動，連接臂中安裝有傳動機構，傳動機構連接有主動力機構，主動力機構帶動連接臂進行運動。本發明通過往復式動作的原理，結合鉆頭自身結構，能夠形成對鉆頭上每條刀翼的尺寸統一，保證了刀翼沿著鉆頭體的中心線均勻分布，使得鉆頭加工質量得到保證，提高鉆頭加工的精確度，而且加工效率高，降低了勞動強度。

技術領域

本發明涉及鉆頭加工技術領域，具體涉及一種在PDC鉆頭加工過程中能夠實現自動往復式運動的設備。

背景技術

PDC鉆頭是聚晶金剛石復合片鉆頭的簡稱。是地質鉆探行業常用的一種鉆井工具。其實它的演變是從金剛鉆演變來的，主要分為以下兩類：

1、胎體式PDC鉆頭：

胎體式金剛石復合片鉆頭是將金剛石復合片通過釬焊方式焊接在鉆頭胎體上的一種切削型鉆頭。胎體鉆頭用碳化鎢粉末燒結而成，用人造聚晶金剛石復合片釬焊在碳化鎢胎體上，用天然金剛石保徑。

2、鋼體式PDC鉆頭：

鋼體PDC鉆頭，是用鎳、鉻、鉬合金機械加工成形。經過熱處理后在鉆頭體上鉆孔，將人造聚晶金剛石復合片壓入(緊配合)鉆頭體內，用柱狀碳化鎢保徑。

按照適用行業分類：

1、地質勘探用復合片鉆頭：

主要用于地質勘察勘探的復合片鉆頭，適用于軟到中硬巖層，現在有些廠家新研發的新型復合片可以應用到十級硬度的巖層。

2、煤田鉆采用復合片鉆頭：

主要是用于煤礦上煤層鉆探采挖。一般來講煤田的巖層相對較軟，復合片鉆頭被大量應用，如錨桿鉆頭，三翼鉆頭等。

3、石油勘探用復合片鉆頭：

主要是應用在油氣田的鉆采用鉆頭。目前來說，油田用復合片鉆頭是所有復合片鉆頭里面造價最高，要求最高的。可以說是復合片鉆頭里面的貴族了。

近年間，PDC切削齒的質量和類型都發生了巨大的變化。如果將20世紀80年代的齒與當今的齒進行比較的話，差異是相當大的。由于混合工藝與制造工藝的變化，當今的切削齒的質量性能要好得多，使鉆頭的抗沖蝕以及抗沖擊能力都大為提高。

工程師們還對碳化鎢基片與人造金剛石之間的界面進行了優化，以提高切削齒的韌性。層狀金剛石工藝方面的革新也被用于提高產品的抗磨蝕性和熱穩定性。

除了材料和制造工藝方面的發展以外，PDC產品在齒的設計技術和布齒方面也實現了重大的突破。現在，PDC產品已可被用于以前所不能應用的地區，如更硬、磨蝕性更強和多變的地層。這種向新領域中的擴展，對金剛石(固定切削齒)鉆頭和牙輪鉆頭之間的平衡發生了很大的影響。

最初，PDC鉆頭只能被用于軟頁巖地層中，原因是硬的夾層會損壞鉆頭。但由于新技術的出現以及結構的變化，目前PDC鉆頭已能夠用于鉆硬夾層和長段的硬巖地層了。PDC鉆頭正越來越多地為人們所選用，特別是隨著PDC齒質量的不斷提高，這種情況越發凸顯。

由于鉆頭設計和齒的改進，PDC鉆頭的可定向性也隨之提高，這進一步削弱了過去在馬達鉆井中牙輪鉆頭的優勢。目前，PDC鉆頭每天都在許多地層的鉆井應用中排擠掉牙輪鉆頭的市場。

目前進行PDC鉆頭進行加工時，都是采用燒結或者澆注成型，而成型后由于鉆頭本身結構的特殊性，需要對其輪廓進行加工，形成鉆頭對應面的結構，目前進行加工時都是人工根據經驗來加工，加工時質量不易控制，會影響鉆頭鉆孔的精確度。

發明內容