超前导向式潜孔锤组合钻具的制作方法

文档序号:11978678阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种超前导向式潜孔锤组合钻具,包括相互连接的高强度钻杆和高频潜孔冲击器,高频潜孔冲击器的末端设有钻头,其特征在于:所述钻头呈莲蓬头形状,其头部端面的中轴处具有至少一级凸起的超前端,后一级超前端在前一级超前端的端面中轴处凸起,钻头的头部端面和超前端的端面均分布多个柱齿,钻头的侧面分布多个边齿,钻头的尾部套设于高频潜孔冲击器的末端,且钻头的尾部和高频潜孔冲击器的末端是花键连接,钻头的内部设有连通其尾部进气口和其头部端面处多个排气孔的气路,钻头的尾部进气口与高频潜孔冲击器的喷嘴连通。

2.根据权利要求1所述的超前导向式潜孔锤组合钻具,其特征在于:所述钻头头部的第一级超前端直径不大于钻头头部端面的最大直径的1/2,后一级超前端直径不大于前一级超前端最大直径的1/2。

3.根据权利要求1或2所述的超前导向式潜孔锤组合钻具,其特征在于:所述钻头头部以钻头中心为圆心沿直径方向分为超前端中心区、内环区、外环区这三个布齿区,超前端中心区是超前端的端面,内环区是从超前端外径到3/5钻头最大直径的区域,外环区是以内环区的外径至钻头最大直径的区域。

4.根据权利要求1所述的超前导向式潜孔锤组合钻具,其特征在于:所述柱齿形状采用圆形、锥形或圆锥形,齿距为S,柱齿直径为d,满足S=2d。

5.根据权利要求1所述的超前导向式潜孔锤组合钻具,其特征在于:所述柱齿的切割面采用圆弧头形、平头形或两者组合形状。

6.根据权利要求1或4或5所述的超前导向式潜孔锤组合钻具,其特征在于:硬岩作业环境下,柱齿直径不小于18mm、长度不小于25mm,边齿直径不小于20mm、长度不小于27mm;中硬岩及软岩作业环境下,柱齿直径不小于16mm、长度不小于25mm,边齿直径不小于18mm、长度不小于27mm。

7.根据权利要求1所述的超前导向式潜孔锤组合钻具,其特征在于:所述钻头尾部的内花键为4~30键,钻头头部的排气孔为3~30个,排气孔直径为5~50mm。

8.根据权利要求1所述的超前导向式潜孔锤组合钻具,其特征在于:所述钻杆呈单层或双层直杆形管,内腔为贯通的单孔槽或双孔槽,单根长度为200~20000mm,钻杆直径为20mm~2000mm,厚度为5~800mm,外截面形状呈圆形、矩形、六方形、八方形、键槽形或螺旋形。

9.根据权利要求1所述的超前导向式潜孔锤组合钻具,其特征在于:所述高频潜孔冲击器包括上接头、密封圈、逆止阀、弹簧、组合垫、进气座、外缸、内缸、喷嘴、活塞、隔套、导向套、花键套和圆键,高频潜孔冲击器的单根长度为500~5000mm,高频潜孔冲击器外径为70~2000mm,外截面形状呈圆形;上接头与钻杆之间采用螺纹联结,螺纹丝扣呈梯形状、矩形状、三角形状或管螺纹状。

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