CN208203131U - 高效冲旋扩孔复合钻头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效冲旋扩孔复合钻头，包括牙轮钻头、减震器及液动潜孔锤。其中，减震器包括依次螺纹连接的芯轴、扶正器、刮泥环、上密封装置、注油孔、上外筒体、下外筒体、上顶环、碟簧、泄油孔、下顶环、盘根、下密封装置、冲管、下接头；以及其中，减震器的上端通过芯轴与牙轮钻头螺纹连接，且减震器的下端通过下接头与液动潜孔锤螺纹连接。借此，本实用新型的高效冲旋扩孔复合钻头，可以吸收有害振动，减少牙轮的磨损，防止跳钻，提高钻头钻进效率，缩短钻进周期，降低钻进成本。

Description

高效冲旋扩孔复合钻头

技术领域

本实用新型涉及非开挖技术领域，特别涉及一种高效冲旋扩孔复合钻头。

背景技术

随着非开挖行业的发展，在硬质地层钻探扩孔作业日益增多，硬地层研磨性强，牙轮钻头钻进效率低，经常出现断齿、掉齿等现象，严重影响钻头和钻具使用寿命。针对此问题，将液动潜孔锤和牙轮钻头组合形成复合钻头，结合两者破岩优点，能够进行高效地破岩扩孔。又考虑到复合钻头破岩过程，液动潜孔锤会对岩石进行高速度、高频率的冲击振动会沿着轴向(芯轴、下接头等)传递到牙轮钻头上，造成牙轮钻头工作不稳定，使其轴向冲击载荷增大，加速钻头磨损，易出现跳钻现象，尤其是硬地层或砾石层。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高效冲旋扩孔复合钻头，可以吸收有害振动，减少牙轮的磨损，防止跳钻，提高钻头钻进效率，缩短钻进周期，降低钻进成本。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种高效冲旋扩孔复合钻头，包括牙轮钻头、减震器及液动潜孔锤。其中，减震器包括依次螺纹连接的芯轴、扶正器、刮泥环、上密封装置、注油孔、上外筒体、下外筒体、上顶环、碟簧、泄油孔、下顶环、盘根、下密封装置、冲管、下接头；以及其中，减震器的上端通过芯轴与牙轮钻头螺纹连接，且减震器的下端通过下接头与液动潜孔锤螺纹连接。

优选地，上述技术方案中，芯轴与上外筒体通过花键连接，上外筒体与芯轴形成有上油腔，且花键配合处形成有狭长的阻尼流道。

优选地，上述技术方案中，芯轴与下外筒体形成下油腔，且上油腔通过阻尼流道和下油腔相连通。

优选地，上述技术方案中，上油腔、阻尼流道及下油腔内填有可压缩硅油。

优选地，上述技术方案中，芯轴的上端处设有限位螺母。

优选地，上述技术方案中，芯轴与上外筒体通过花键连接，扶正器的下端与上外筒体通过螺纹连接，冲管与芯轴通过螺纹连接，且下外筒体与下接头通过螺纹连接。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型的高效冲旋扩孔复合钻头，可以吸收有害振动，减少牙轮的磨损，防止跳钻，提高钻头钻进效率，缩短钻进周期，降低钻进成本。

附图说明

图1是根据本实用新型的高效冲旋扩孔复合钻头的结构示意图。

图2是根据本实用新型的高效冲旋扩孔复合钻头的减震器的结构示意图。

主要附图标记说明：

1-牙轮钻头，2-减震器，3-液动潜孔锤，4-芯轴，5-限位螺母，6-扶正器，7-刮泥环，8-上密封装置，9-注油孔，10-上外筒体，11-下外筒体，12-上顶环，13-碟簧，14-泄油孔，15-下顶环，16-盘根，17-下密封装置，18-冲管，19-下接头。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图1至图2所示，根据本实用新型具体实施方式的一种高效冲旋扩孔复合钻头，包括牙轮钻头、减震器及液动潜孔锤。其中，减震器包括依次螺纹连接的芯轴、扶正器、刮泥环、上密封装置、注油孔、上外筒体、下外筒体、上顶环、碟簧、泄油孔、下顶环、盘根、下密封装置、冲管、下接头；以及其中，减震器的上端通过芯轴与牙轮钻头螺纹连接，且减震器的下端通过下接头与液动潜孔锤螺纹连接。

优选地，上芯轴与上外筒体通过花键连接，上外筒体与芯轴形成有上油腔，且花键配合处形成有狭长的阻尼流道；芯轴与下外筒体形成下油腔，且上油腔通过阻尼流道和下油腔相连通；上油腔、阻尼流道及下油腔内填有可压缩硅油。

优选地，芯轴的上端处设有限位螺母；芯轴与上外筒体通过花键连接，扶正器的下端与上外筒体通过螺纹连接，冲管与芯轴通过螺纹连接，且下外筒体与下接头通过螺纹连接。

在实际应用中，减速器通过芯轴与牙轮钻头相连接，通过下接头与液动潜孔锤相连接，液动潜孔锤位于复合钻头最下端，工作时能够以高速度、高频率对岩石进行冲击破碎和压裂，而后牙轮钻头利用旋转时具有良好的冲击、压碎和剪切性进一步破碎压裂后仍保持部分强度的岩石，扩大孔径，同时减震器吸收有害振动。

如图2所示，芯轴上端处设有限位螺母，能够有效地防止芯轴上端和扶正器直接碰撞，若限位螺母损坏可轻易更换。上顶环相接触的芯轴台肩以及冲管台肩大于碟簧的内径，当减震器断裂时，能够有效防止碟簧掉落。在扶正器处设有上密封装置，在下接头处设有下密封装置，下顶环之下装有盘根，能够有效地对各个部分密封。复合钻头钻进过程中，液动潜孔锤冲击传递到减震器，下外筒体、上外筒体、扶正器向上运动，受到钻压的芯轴向下运动。此时上油腔容积减小，压力增大，硅油发生弹性变形，动能转化为液压能；下油腔的碟簧被压缩，将动能转化为机械能；硅油从上油腔经阻尼通道流向下油腔，这个过程也会吸收一定的动量和振动，多重减震效果能够有效地吸收有害振动，保护钻头和钻具，延长钻头寿命，降低钻井成本，提高钻井效率。

借此，本实用新型的高效冲旋扩孔复合钻头，结构简单合理，可以吸收有害振动，可以减少复合钻头的磨损，防止跳钻，保护钻头、钻具，提高钻头钻进效率，缩短钻进周期，降低钻进成本。

前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (6)

1.一种高效冲旋扩孔复合钻头，其特征在于，包括牙轮钻头、减震器及液动潜孔锤；

其中，所述减震器包括依次螺纹连接的芯轴、扶正器、刮泥环、上密封装置、注油孔、上外筒体、下外筒体、上顶环、碟簧、泄油孔、下顶环、盘根、下密封装置、冲管、下接头；以及

其中，所述减震器的上端通过所述芯轴与所述牙轮钻头螺纹连接，且所述减震器的下端通过所述下接头与所述液动潜孔锤螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的高效冲旋扩孔复合钻头，其特征在于，所述芯轴与所述上外筒体通过花键连接，所述上外筒体与所述芯轴形成有上油腔，且花键配合处形成有狭长的阻尼流道。

3.根据权利要求2所述的高效冲旋扩孔复合钻头，其特征在于，所述芯轴与所述下外筒体形成下油腔，且所述上油腔通过所述阻尼流道和所述下油腔相连通。

4.根据权利要求3所述的高效冲旋扩孔复合钻头，其特征在于，所述上油腔、所述阻尼流道及所述下油腔内填有可压缩硅油。

5.根据权利要求1所述的高效冲旋扩孔复合钻头，其特征在于，所述芯轴的上端处设有限位螺母。

6.根据权利要求1所述的高效冲旋扩孔复合钻头，其特征在于，所述芯轴与所述上外筒体通过花键连接，所述扶正器的下端与所述上外筒体通过螺纹连接，所述冲管与所述芯轴通过螺纹连接，且所述下外筒体与所述下接头通过螺纹连接。