專利名稱：具有錐面掌背的多牙輪鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及用于石油天然氣鉆井和采礦鉆井的牙輪鉆頭，尤其涉及一種具有 錐面掌背的多牙輪鉆頭。
背景技術(shù)：
牙輪鉆頭在旋轉(zhuǎn)時由于具有沖擊、壓碎和剪切破碎地層巖石的作用，并適用用于 軟、中、硬的各種地層，因此在石油鉆井和采礦鉆井領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，尤其三牙輪鉆頭應(yīng)用最 為普及。以三牙輪鉆頭為例，其結(jié)構(gòu)主要包括閉環(huán)圍攏連接的三瓣牙掌、分別通過軸承連接 在牙掌內(nèi)下側(cè)的三個牙輪、設(shè)于牙掌上的供油系統(tǒng)及設(shè)于三牙輪鉆頭上端的連接鉆桿的螺 紋連接口。目前典型的三牙輪鉆頭結(jié)構(gòu)其牙掌的掌背是母線與牙輪鉆頭中心線平行的圓柱 面，從鉆頭整體外形看，牙輪部分外輪廓最大，掌背圓柱面部分外輪廓尺寸較牙輪部分小， 上端螺紋連接口的尺寸進(jìn)一步減小，因此，在進(jìn)行鉆井作業(yè)時，隨著牙輪鉆頭的鉆進(jìn)，巖屑 沿鉆頭體與井壁間形成的環(huán)空連續(xù)隨泥漿返出，使牙輪鉆頭不斷鉆切巖層下行，巖屑不斷 排出鉆井。但牙輪鉆頭經(jīng)長時間使用后會磨損，使牙輪部分的外輪廓尺寸減小以致與掌背 圓柱面部分的外輪廓尺寸相近或相同，此時，牙掌掌背會接觸井壁，一方面增大摩擦力，轉(zhuǎn) 矩加大，功耗加大，另一方面使環(huán)空減小，容易造成巖屑堵塞在鉆井內(nèi)，鉆頭空運(yùn)轉(zhuǎn)不能接 觸巖層而做無用功，增大能耗，降低效率，使鉆井作業(yè)不能正常運(yùn)行。

實用新型內(nèi)容本實用新型的主要目的在于針對上述問題，提供一種具有錐面掌背的多牙輪鉆 頭，使鉆頭與井壁間環(huán)空增大，利于返屑，減小鉆頭掌背與井壁接觸面積，從而，減小摩擦 力，減小轉(zhuǎn)矩，降低能耗，提高鉆井速度，提高工作效率。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種具有錐面掌背的多牙輪鉆頭，包括兩個以上的牙輪、牙掌，所述兩個以上的牙 掌呈閉環(huán)圍攏連接，牙掌底部內(nèi)下側(cè)連接牙輪，牙掌外側(cè)為掌背，牙掌上端設(shè)置連接鉆桿的 螺紋連接口，其特征在于所述牙掌掌背的外形是由下至上向所述多牙輪鉆頭的中心線傾斜 的錐面。所述錐面的母線與所述多牙輪鉆頭中心線的夾角為θ，170° ( θ <180°。本實用新型的有益效果是由于采用了具有錐面掌背的多牙輪鉆頭，使鉆頭體與 井壁間環(huán)空增大，利于返屑；同時，防止鉆頭掌背與井壁全接觸或面接觸，改變?yōu)榫€接觸，減 小接觸面積，從而，減小摩擦力，減小轉(zhuǎn)矩，降低能耗，提高鉆井速度，提高工作效率，并延長 多牙輪鉆頭使用壽命。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1多牙輪鉆頭中心線，2牙掌，21螺紋連接口，22掌背，221錐面母線，3牙輪。[0010]
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型詳細(xì)說明。
具體實施方式
圖1示出一種具有錐面掌背的多牙輪鉆頭，本實施例為三牙輪鉆頭，包括三個牙 輪3、三個牙掌2，上述三個牙掌2呈閉環(huán)圍攏連接，牙掌2底部內(nèi)下側(cè)連接牙輪3，牙掌2外 側(cè)為掌背22，牙掌2上端設(shè)置連接鉆桿的螺紋連接口 21，其特征在于上述牙掌掌背22的外 形是由下至上向多牙輪鉆頭中心線1傾斜的錐面。如圖所示，上述錐面的母線221與多牙輪鉆頭中心線1的夾角為θ，170° ( θ < 180° 。在實際應(yīng)用中，多牙輪鉆頭可以是雙牙輪鉆頭、三牙輪鉆頭或更多個牙輪的鉆頭。采用具有錐面掌背的多牙輪鉆頭進(jìn)行鉆井操作時，使鉆頭體與井壁間環(huán)空增大， 利于返屑；同時，即使經(jīng)一段時間使用后，牙輪鉆頭磨損，也能防止鉆頭掌背與井壁全接觸 或面接觸，而改變?yōu)榫€接觸，減小接觸面積，從而，減小摩擦力，節(jié)能，提高速度，提高效率并 延長多牙輪鉆頭使用壽命，保證鉆井作業(yè)正常運(yùn)行。以上所述，僅是本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并非對本實用新型的形狀材料和 結(jié)構(gòu)作任何形式上的限制。凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單 修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種具有錐面掌背的多牙輪鉆頭，包括兩個以上的牙輪、牙掌，所述兩個以上的牙掌呈閉環(huán)圍攏連接，牙掌底部內(nèi)下側(cè)連接牙輪，牙掌外側(cè)為掌背，牙掌上端設(shè)置連接鉆桿的螺紋連接口，其特征在于所述牙掌掌背的外形是由下至上向所述多牙輪鉆頭的中心線傾斜的錐面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有錐面掌背的多牙輪鉆頭，其特征在于所述錐面的母線與 所述多牙輪鉆頭中心線的夾角為θ，170°≤θ <180°。
專利摘要本實用新型涉及一種具有錐面掌背的多牙輪鉆頭，包括兩個以上的牙輪、牙掌，所述兩個以上的牙掌呈閉環(huán)圍攏連接，牙掌底部內(nèi)下側(cè)連接牙輪，牙掌外側(cè)為掌背，牙掌上端設(shè)置連接鉆桿的螺紋連接口，其特征在于所述牙掌掌背的外形是由下至上向所述多牙輪鉆頭中心線傾斜的錐面；所述錐面的母線與所述多牙輪鉆頭的中心線的夾角為θ，170°≤θ＜180°。本實用新型的有益效果是由于采用了具有錐面掌背的多牙輪鉆頭，使鉆頭體與井壁間環(huán)空增大，利于返屑；同時，減小鉆頭掌背與井壁接觸面積，從而，減小摩擦力，減小轉(zhuǎn)矩，降低能耗，提高鉆井速度，提高工作效率，并延長多牙輪鉆頭使用壽命。
文檔編號E21B10/08GK201679446SQ20102019507
公開日2010年12月22日 申請日期2010年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月18日
發(fā)明者季鳳岐, 羅緒良, 胡友生 申請人:天津立林鉆頭有限公司