专利名称：低扭矩扩孔器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及非开挖水平定向钻井、石油、矿山及地质钻探用扩孔器，特别涉及 一种低扭矩扩孔器。
背景技术：
目前非开挖水平定向钻井、石油、矿山及地质钻探用扩孔器，一般是使用三牙轮钻 头的牙轮和牙掌组装后，根据不同的扩眼直径，选用不同规格的牙轮和牙掌组装后，焊接到 本体上，牙轮不能更换，其中一个牙轮失效后必须将整个牙轮牙掌从本体上切割下来，然后 重新组焊一套牙轮牙掌，在工作现场完成更换比较困难。由于组焊的牙轮牙掌数量较多，牙 掌掌背与井壁的接触面积大，扩孔器与井壁的摩擦扭矩大，而需要消耗钻机更大的功率。
发明内容本实用新型就是为了解决上述现有技术中的不足，而提供一种非开挖水平定向钻 进、石油、矿山及地质钻探用扩孔器，一个本体可多次使用，降低成本，具有更好的保径效 果，寿命长，使用可靠。为了达到上述目的，本实用新型的技术方案为低扭矩扩孔器，由本体、牙轮安装 座、牙轮组成，其特征在于所述的牙轮通过牙轮安装座的螺纹连接于本体上，牙轮由牙轮 外套、牙轮内套、轴承滚动体及两端的密封圈组成，牙轮外套和牙轮内套通过球形滚动体锁 定，牙轮表面有齿，轴承滚动体的列数根据牙轮直径可为2-5列，并安装有防脱落装置。上述牙轮表面齿的齿型可以是镶齿牙轮，也可以是铣齿牙轮。上述牙轮安装座螺纹轴线与本体轴线的夹角为65-75度。上述密封装置可以是橡胶弹性密封，也可以是金属浮动密封(在轴承内注入润滑 脂润滑冷却轴承)。上述牙轮背锥与井壁的夹角为15-25度。上述牙轮背锥上堆焊有耐磨层或镶硬质合金齿或镶金刚石齿。上述背锥上的镶齿可以是一排或多排；背锥上的镶齿高于背锥基体0. 5-1. 2mm。本实用新型的有益效果与目前使用的扩孔器相比，1 牙轮可以更换，一个本体 可以多次使用，降低成本；2 同一个本体配不同规格的牙轮可以获得不同的扩孔直径；3 具有比常规扩孔器更低的扭矩；4 具有更好的保径效果；5 寿命长，使用可靠。
图1是本实用型新的结构示意图图2是牙轮的结构示意图
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
3[0015]如图1所示，低扭矩扩孔器由本体(1)、牙轮(2)、牙轮安装座(3)及其它支撑附件 组成。牙轮(2)通过牙轮安装座(3)上的螺纹(4)连接于牙轮安装座(3)上，牙轮(2)可 以绕安装座螺纹⑷的轴线旋转。本体⑴两端有螺纹(5)和钻具连接(未示出)，本体 (1)中心泥浆流道(6)，通过地面泵入的泥浆来清洗井眼和冷却牙轮(2)。本体(1)在地面 动力的驱动下绕自己轴线旋转并带动牙轮(2)绕牙轮安装座螺纹(4)轴线旋转，破碎岩石 形成井眼。牙轮(2)上具有防止牙轮(2)脱落的防脱落装置(7)。牙轮(2)与本体(1)间 的安装角A为70度。如图2所示，牙轮(2)由牙轮外套⑶、牙轮内套(9)、轴承滚动体(10)、及两端密 封圈(12)组成。轴承滚动体(10)、(16)、(17)，主要承受钻进过程中的钻压，根据不同规格 的牙轮(2)具有不同的滚动体列数和个数，一般为2-5列。球形滚动体(11)将牙轮内套 (9)和牙轮外套⑶锁定，限制内套(9)和外套⑶轴向串动。牙轮(2)是一个表面有齿的圆锥体，针对不同的地层特性牙轮有两种齿型(13)， 一种是在牙轮的外套(8)上钻有许多孔，将硬质合金齿压入到孔中，以合金金齿作为破碎 岩石的牙齿，称为镶齿牙轮，适应于钻较硬的岩石层；另一种是在牙轮(2)锥体上用机械加 工方法加工出齿形，在齿的表面堆焊硬质合金材料，称为铣齿牙轮或钢齿牙轮，适应于钻较 软的粘土层。牙轮外套(8)背锥镶有平头合金齿(14)，齿面露出背锥基体l_2mm，有利于保持牙 轮直径。牙轮外套(8)和牙轮内套(9)之间通过密封圈(12)来密封，在牙轮外套(8)和牙 轮内套(9)轴承间隙中注入润滑脂来冷却润滑轴承。牙轮通过牙轮内套(9)的螺纹(15) 与本体⑴连接。以上所述仅为本实用新型的一个施实例，并非限制本实用新型的保护范围。
权利要求低扭矩扩孔器，由本体、牙轮安装座、牙轮组成，其特征在于所述的牙轮通过牙轮安装座的螺纹连接于本体上，牙轮由牙轮外套、牙轮内套、轴承滚动体及两端的密封圈组成，牙轮外套和牙轮内套通过球形滚动体锁定，牙轮表面有齿，轴承滚动体的列数根据牙轮直径可为2 5列，并安装有防脱落装置。
2.根据权利要求1所述的低扭矩扩孔器，其特征在于所述的牙轮表面齿的齿型是镶 齿牙轮，或者是铣齿牙轮。
3.根据权利要求1所述的低扭矩扩孔器，其特征在于所述的牙轮安装座螺纹轴线与 本体轴线的夹角为65-75度。
4.根据权利要求1所述的低扭矩扩孔器，其特征在于所述的密封装置是橡胶弹性密 封，或者是金属浮动密封。
5.根据权利要求1所述的低扭矩扩孔器，其特征在于所述的牙轮背锥与井壁的夹角 为15-25度。
6.根据权利要求1所述的低扭矩扩孔器，其特征在于所述的牙轮背锥上堆焊有耐磨 层或镶硬质合金齿或镶金刚石齿。
专利摘要本实用新型涉及非开挖水平定向钻井、石油、矿山及地质钻探用扩孔器，特别涉及一种低扭矩扩孔器，由本体、牙轮安装座、牙轮组成，所述的牙轮通过牙轮安装座的螺纹连接于本体上，牙轮由牙轮外套、牙轮内套、轴承滚动体及两端的密封圈组成，牙轮外套和牙轮内套通过球形滚动体锁定，牙轮表面有齿，轴承滚动体的列数根据牙轮直径可为2-5列，并安装有防脱落装置。其有益效果一个本体可多次使用，降低成本，具有更好的保径效果，寿命长，使用可靠。
文档编号E21B7/28GK201679444SQ20092009822
公开日2010年12月22日 申请日期2009年8月5日 优先权日2009年8月5日
发明者刘子洲, 单宝臣, 尹刚乾, 李松, 沈志强, 罗绪良, 胡有生 申请人:中国石油天然气管道局;天津立林钻头有限公司