CN114809930A - 一种复合式pdc钻头 - Google Patents
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Abstract
本发明属于地质勘探技术领域，公开了一种复合式PDC钻头，包括钻头体和定位柱，所述钻头体的内部自上而下依次开设有储液腔和收纳腔，且所述钻头体的底部开设有一组与收纳腔相连通的限位槽，所述限位槽的内侧嵌入并滑动连接有限位块，每个所述限位块的底部均固定焊接有刀翼，所述钻头体的外侧开设有多组与储液腔相连通的通孔，所述通孔与刀翼错位分布，所述收纳腔的内部设置有传动机构，用于同步地推动限位块和刀翼整体进行水平移动。在使用PDC钻头时，可通过控制传动机构来对限位块和刀翼整体的水平位置进行调节，从而对刀翼整体的间距进行调节，如此可根据使用的需求来钻出对应尺寸的井眼，适用范围广。
Description
技术领域
本发明涉及地质勘探技术领域，更具体地说，涉及一种复合式PDC钻头。
背景技术
聚晶金刚石复合片钻头，简称PDC钻头。它是用聚晶金刚石做成小型切削块镶装或烧结到钻头体上而形成的。在钻井过程中钻头是破碎岩石的主要工具，井眼是由钻头破碎岩石而形成的，一个井眼形成得好坏，所用时间的长短，除与所钻地层岩石的特性和钻头本身的性能有关外，更与钻头和地层之间的相互匹配程度有关。钻头的合理选型对提高钻进速度、降低钻井综合成本起着重要作用。
然而，现有的一些PDC钻头有着一定的局限性，具体表现于其刀翼的位置固定，无法根据使用的需求来调节间距，尤其是长期使用时若刀翼的外边缘被磨损，将会导致井眼的尺寸不符合勘探的要求，有待进一步的改善。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种复合式PDC钻头。
本发明提供的一种复合式PDC钻头采用如下的技术方案：
一种复合式PDC钻头，包括钻头体和定位柱，所述钻头体的内部自上而下依次开设有储液腔和收纳腔，且所述钻头体的底部开设有一组与收纳腔相连通的限位槽，所述限位槽的内侧嵌入并滑动连接有限位块，每个所述限位块的底部均固定焊接有刀翼，所述钻头体的外侧开设有多组与储液腔相连通的通孔，所述通孔与刀翼错位分布，所述收纳腔的内部设置有传动机构，用于同步地推动限位块和刀翼整体进行水平移动。
进一步的，所述传动机构包括丝杆，所述丝杆的顶端与收纳腔的上侧内壁转动连接，且所述丝杆上螺纹套接有活动套，所述活动套与每个限位块之间均铰接有支撑杆。
进一步的，所述钻头体的底部设置有转盘，所述转盘与丝杆的底端相固定，且所述转盘的底部开设有十字槽。
进一步的，所述丝杆的底端套设有阻尼环，所述阻尼环与钻头体相固定。
进一步的，所述定位柱固定焊接于钻头体的顶部，且所述定位柱的外侧一体成型地设置有螺旋纹。
进一步的，所述限位槽为T形槽，且所述限位槽的数量不少于三个。
综上所述，本发明包括以下有益技术效果：在使用PDC钻头时，可通过控制传动机构来对限位块和刀翼整体的水平位置进行调节，从而对刀翼整体的间距进行调节，如此可根据使用的需求来钻出对应尺寸的井眼，适用范围广。
附图说明
图1为一种复合式PDC钻头的结构示意图；
图2为一种复合式PDC钻头的内部结构示意图；
图3为图2中A区域的放大图。
图中标号说明：1、钻头体；2、定位柱；3、刀翼；4、通孔；5、限位槽； 6、限位块；7、丝杆；8、活动套；9、支撑杆；10、阻尼环；11、储液腔； 12、收纳腔；13、转盘。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合附图1-3对本发明作进一步详细说明。
本发明实施例公开一种复合式PDC钻头，包括钻头体1和定位柱2，请参阅图1，可以理解的是，为了能够将钻头体1与勘探设备的钻杆进行连接，定位柱2固定焊接于钻头体1的顶部，且定位柱2的外侧一体成型地设置有螺旋纹，结合图2所示，需要说明的是，钻头体1的内部自上而下依次开设有储液腔11和收纳腔12，储液腔11和收纳腔12互不连通，在进行勘探作业时，储液腔11可暂存一定量的水体，进一步需要说明的是，钻头体1的底部开设有一组与收纳腔12相连通的限位槽5，限位槽5为T形槽，且限位槽5的内侧嵌入并滑动连接有限位块6，每个限位块6的底部均固定焊接有刀翼3，当钻头体1进行转动时，限位块6和刀翼3整体随之进行转动，以此来对岩石进行破碎，设置的限位槽5可对限位块6和刀翼3整体进行限位，以保证限位块6和刀翼3整体的稳定性；
请参阅图1和图2，可以理解的是，刀翼3在对岩石进行破碎时会发热，为了能够对刀翼3进行散热，以保证对岩石的破碎效果，钻头体1的外侧开设有多组与储液腔11相连通的通孔4，通孔4与刀翼3错位分布，如此在钻头体1和刀翼3整体进行转动的过程中，储液腔11中的水体可经通孔4流出，从而达到对刀翼3进行散热的目的，由于刀翼3的数量与限位槽5和限位块6 的数量相等，为了保证对岩石的破碎效率，限位槽5的数量不少于三个，且限位槽5以钻头体1的中轴线为圆心均匀分布；
请参看图2，需要说明的是，收纳腔12的内部设置有传动机构，用于同步地推动限位块6和刀翼3整体进行水平移动，以此来对刀翼3整体的间距进行调节，更加具体的是，传动机构包括丝杆7，丝杆7的顶端与收纳腔12 的上侧内壁转动连接，且丝杆7上螺纹套接有活动套8，活动套8与每个限位块6之间均铰接有支撑杆9，通过控制丝杆7的转动可对活动套8的竖直位置进行调节，以此来同步地对支撑杆9的倾斜角度进行调节，从而达到推动限位块6和刀翼3整体进行水平移动的目的，进而对刀翼3整体的间距进行调节，结合图3所示，可以理解的是，为了方便驱动丝杆7进行转动，钻头体1 的底部设置有转盘13，转盘13与丝杆7的底端相固定，且转盘13的底部开设有十字槽，通过使用螺丝刀插入转盘13的十字槽内可驱动转盘13和丝杆7 整体进行转动，进一步需要说明的是，为了提升丝杆7的稳定性，丝杆7的底端套设有阻尼环10，阻尼环10与钻头体1相固定，如此可利用阻尼环10 来增大丝杆7与钻头体1之间的摩擦阻力，以免丝杆7在未受转盘13施外力时而发生自转。
本发明实施例一种复合式PDC钻头的实施原理为：在使用PDC钻头时，首先需将定位柱2与勘探设备的钻杆进行连接，并且可通过转动转盘13来带动丝杆7进行转动，如此可对活动套8的竖直位置进行调节，以此来同步地对支撑杆9的倾斜角度进行调节，从而达到推动限位块6和刀翼3整体进行水平移动的目的，进而对刀翼3整体的间距进行调节，如此当勘探设备的钻杆带动定位柱2、钻头体1和刀翼3整体进行转动时，可根据使用的需求来钻出对应尺寸的井眼，适用范围广，并且在此过程中，钻杆中的水体流入钻头体1的储液腔11内，并最终经通孔4排出，从而可以对刀翼3进行散热，以保证对岩石的破碎效果。
以上均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种复合式PDC钻头，包括钻头体(1)和定位柱(2)，其特征在于：所述钻头体(1)的内部自上而下依次开设有储液腔(11)和收纳腔(12)，且所述钻头体(1)的底部开设有一组与收纳腔(12)相连通的限位槽(5)，所述限位槽(5)的内侧嵌入并滑动连接有限位块(6)，每个所述限位块(6)的底部均固定焊接有刀翼(3)，所述钻头体(1)的外侧开设有多组与储液腔(11)相连通的通孔(4)，所述通孔(4)与刀翼(3)错位分布，所述收纳腔(12)的内部设置有传动机构，用于同步地推动限位块(6)和刀翼(3)整体进行水平移动。
2.根据权利要求1所述的一种复合式PDC钻头，其特征在于：所述传动机构包括丝杆(7)，所述丝杆(7)的顶端与收纳腔(12)的上侧内壁转动连接，且所述丝杆(7)上螺纹套接有活动套(8)，所述活动套(8)与每个限位块(6)之间均铰接有支撑杆(9)。
3.根据权利要求2所述的一种复合式PDC钻头，其特征在于：所述钻头体(1)的底部设置有转盘(13)，所述转盘(13)与丝杆(7)的底端相固定，且所述转盘(13)的底部开设有十字槽。
4.根据权利要求3所述的一种复合式PDC钻头，其特征在于：所述丝杆(7)的底端套设有阻尼环(10)，所述阻尼环(10)与钻头体(1)相固定。
5.根据权利要求1所述的一种复合式PDC钻头，其特征在于：所述定位柱(2)固定焊接于钻头体(1)的顶部，且所述定位柱(2)的外侧一体成型地设置有螺旋纹。
6.根据权利要求1所述的一种复合式PDC钻头，其特征在于：所述限位槽(5)为T形槽，且所述限位槽(5)的数量不少于三个。
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