[發(fā)明專利]一種帶壓力檢測(cè)的牙輪鉆頭

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110921667.5
• 申請(qǐng)日: 2021-08-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113482539B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張占奎;曹江龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 滄州格銳特鉆頭有限公司
• 主分類號(hào): E21B10/08
• 分類號(hào): E21B10/08;G01L5/00
• 代理公司: 石家莊國(guó)鉞天璽專利代理事務(wù)所(普通合伙) 13155
• 代理人: 王朝

本發(fā)明公開(kāi)了一種帶壓力檢測(cè)的牙輪鉆頭，包括牙輪、牙輪主體、牙掌、壓力檢測(cè)組件，其中：牙輪轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在牙掌上；壓力檢測(cè)組件包括檢測(cè)頭和壓力傳感器，檢測(cè)頭滑動(dòng)安裝在牙掌上，且檢測(cè)頭沿牙輪相對(duì)牙掌滑動(dòng)的位移與牙輪相對(duì)牙掌轉(zhuǎn)動(dòng)的軸線垂直，壓力傳感器安裝在牙輪上并與檢測(cè)頭連接，壓力傳感器用于檢測(cè)檢測(cè)頭受到的擠壓的壓力；牙掌固定在牙輪主體上；牙輪、壓力檢測(cè)組件和牙掌均設(shè)有若干個(gè)，牙輪、壓力檢測(cè)組件和牙掌一一對(duì)應(yīng)。本發(fā)明中，所提出的帶壓力檢測(cè)的牙輪鉆頭，根據(jù)在鉆井過(guò)程中各個(gè)牙輪相對(duì)牙輪主體轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而改變檢測(cè)頭的位置進(jìn)而改變介質(zhì)對(duì)檢測(cè)頭的擠壓力，通過(guò)檢測(cè)檢測(cè)頭的壓力進(jìn)而判斷牙輪是否相對(duì)牙掌卡死。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鉆井鉆頭技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種帶壓力檢測(cè)的牙輪鉆頭。

背景技術(shù)

牙輪鉆頭是使用最廣泛的一種鉆井鉆頭。牙輪鉆頭工作時(shí)切削齒交替接觸井底，破巖扭矩小，切削齒與井底接觸面積小，比壓高，易于吃入地層；工作刃總長(zhǎng)度大，因而相對(duì)減少磨損。牙輪鉆頭能夠適應(yīng)從軟到堅(jiān)硬的多種地層。現(xiàn)有的牙輪鉆頭一般包括三個(gè)牙輪通過(guò)牙掌安裝在鉆頭主體上，每個(gè)牙輪與其連接的牙掌轉(zhuǎn)動(dòng)連接。在鉆井過(guò)程中，外界的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)驅(qū)動(dòng)鉆頭主體轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而牙輪與介質(zhì)摩擦使牙輪相對(duì)牙掌轉(zhuǎn)動(dòng)，若至少一個(gè)牙輪被卡死不能相對(duì)與其對(duì)應(yīng)的牙掌轉(zhuǎn)動(dòng)，則增大其他牙輪的損耗且鉆井效率慢，且這種情況是不容易發(fā)現(xiàn)的，特別是其中一個(gè)牙輪發(fā)生卡死其他兩個(gè)牙輪可以繼續(xù)工作時(shí)，很不容易發(fā)現(xiàn)，這樣一方面降低鉆井效率，另一方面增大了其他牙輪的損耗。

發(fā)明內(nèi)容

為解決背景技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出一種帶壓力檢測(cè)的牙輪鉆頭。

本發(fā)明提出的一種帶壓力檢測(cè)的牙輪鉆頭，包括牙輪、牙輪主體、牙掌、壓力檢測(cè)組件，其中：

牙輪轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在牙掌上；

壓力檢測(cè)組件包括檢測(cè)頭和壓力傳感器，檢測(cè)頭滑動(dòng)安裝在牙掌上，且檢測(cè)頭沿牙輪相對(duì)牙掌滑動(dòng)的位移與牙輪相對(duì)牙掌轉(zhuǎn)動(dòng)的軸線垂直，壓力傳感器安裝在牙輪上并與檢測(cè)頭連接，壓力傳感器用于檢測(cè)檢測(cè)頭受到的擠壓的壓力；

牙掌固定在牙輪主體上；

牙輪、壓力檢測(cè)組件和牙掌均設(shè)有若干個(gè)，牙輪、壓力檢測(cè)組件和牙掌一一對(duì)應(yīng)。

優(yōu)選的，在不受力情況下，檢測(cè)頭相對(duì)牙輪伸出的部分低于牙輪上鉆齒的高度，進(jìn)而在鉆井過(guò)程中牙輪上的鉆齒先接觸介質(zhì)，減小對(duì)檢測(cè)頭的磨損，進(jìn)而保證其檢測(cè)精度。

優(yōu)選的，檢測(cè)頭的頂部為球面，減小對(duì)檢測(cè)頭的磨損。

優(yōu)選的，牙輪上開(kāi)有安裝孔，檢測(cè)頭滑動(dòng)安裝在安裝孔內(nèi)，壓力傳感器固定在安裝孔內(nèi)，壓力傳感器與檢測(cè)頭之間設(shè)有檢測(cè)彈性件，檢測(cè)彈性件可沿檢測(cè)頭的滑動(dòng)方向發(fā)生彈性形變，便于壓力傳感器和檢測(cè)頭的安裝，便于檢測(cè)檢測(cè)頭受到的擠壓力。

優(yōu)選的，檢測(cè)頭的外側(cè)壁設(shè)有彈性滑動(dòng)件，安裝孔的外壁開(kāi)有滑槽，彈性滑動(dòng)件延伸至滑槽實(shí)現(xiàn)對(duì)檢測(cè)頭的限位并可在滑槽內(nèi)滑動(dòng)，便于對(duì)檢測(cè)滑頭的安裝和限位。

優(yōu)選的，壓力傳感器通過(guò)壓蓋固定在安裝孔內(nèi)，壓蓋固定在牙輪上，通過(guò)拆卸和固定壓蓋實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力傳感器的固定和拆卸，便于對(duì)壓力傳感器的安裝。

為了減小對(duì)壓力傳感器的沖擊，且便于壓力傳感器的安裝和拆卸，優(yōu)選的，壓蓋包括壓板、固定彈性件、固定滑桿、擠壓塊、壓柱和蓋板，其中：

壓板滑動(dòng)安裝在安裝孔內(nèi)，壓板的側(cè)壁開(kāi)有滑動(dòng)固定孔，固定滑桿滑動(dòng)安裝在滑動(dòng)固定孔內(nèi)，壓板遠(yuǎn)離壓力傳感器的一端開(kāi)有滑動(dòng)槽，滑動(dòng)槽與滑動(dòng)固定孔連通，擠壓塊滑動(dòng)安裝在滑動(dòng)槽內(nèi)，且擠壓塊滑動(dòng)的位移與壓板滑動(dòng)的位移垂直，固定彈性件固定在擠壓塊與壓板之間，且固定彈性件可沿?cái)D壓板滑動(dòng)方向發(fā)生彈性變形，安裝孔的內(nèi)壁開(kāi)有卡接孔，固定滑桿與卡接孔匹配。

壓柱的一端卡接在擠壓塊上，壓柱的另一端固定在蓋板上；

蓋板固定在安裝孔內(nèi)并封閉安裝孔。