一种结构紧凑的耐磨钻头的制作方法

本实用新型涉及钻头领域，具体涉及一种结构紧凑的耐磨钻头。

背景技术：

钻头是地质钻探行业常用的一种钻井工具，在过去的几年间，PDC切削齿的质量和类型都发生了巨大的变化，最初，PDC钻头只能被用于软页岩地层中，原因是硬的夹层会损坏钻头。但由于新技术的出现以及结构的变化，目前PDC钻头已能够用于钻硬夹层和长段的硬岩地层了。PDC钻头正越来越多地为人们所选用，但是现阶段钻头在使用过程中还存在着以下缺陷：一、结构复杂；二、切削齿以及翼槽在工作时粘上泥浆影响工作效率。

技术实现要素：

针对现有技术问题中存在的结构复杂以及工作效率低的技术缺陷。本实用新型提供一种新的结构紧凑的耐磨钻头，该结构紧凑的耐磨钻头具有结构简单以及工作效率高的性能。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种结构紧凑的耐磨钻头，包括钻头，所述钻头包括焊接为一体的冠部和杆部，所述冠部包括均匀设置的刀翼与翼槽；所述刀翼和翼槽的切削面轮廓均呈圆弧形，所述刀翼冠部的弧形与钻头旋转方向相同，所述刀翼杆部的弧形与钻头旋转方向相反；所述刀翼包括两个主刀翼和三个侧刀翼，所述主刀翼包括主刀翼A和主刀翼B，所述侧刀翼包括侧刀翼A、侧刀翼B和侧刀翼C，所述冠部顶端按照主刀翼A、侧刀翼A、主刀翼B、侧刀翼B和侧刀翼C 均匀排布；所述翼槽内设置有尖齿，所述尖齿沿着翼槽的圆弧形轮廓均匀排列，所述尖齿的高度低于沿钻头旋转时垂直于钻头中心线的同一水平线的刀翼高度，所述尖齿包括尖齿元件以及连接部；所述杆部呈圆弧形，杆部的圆角半径与钻头中心线半径相等，所述杆部与冠部的连接部位呈圆弧形，连接部位的圆角半径为钻头中心线半径的0.1倍；连接部位代替了传统的直角，减少了磨损，减少了维护成本；刀翼冠部与杆部的弧度方向相反，有利于排出泥浆，不会产生泥包现象。

作为进一步的改进，所述刀翼的后端设置有橡胶减震器，因为其具有滞后、阻尼及能进行可逆大变形的特点，呗用于隔离震动和吸收冲击，就是。除此外，橡胶还具有滞后和内摩擦特性，他们通常用损耗因子表示，损耗因子越大，橡胶的阻尼和生热就越明显，减震效果越明显。用橡胶制成的橡胶减震器也具有良好的减震效果。

作为进一步的改进，所述连接部具有至少一个凸部，翼槽对应的位置设置有凹陷部，凸部与凹陷部相互焊接配合，所述尖齿元件的侧面呈弧形。

作为进一步的改进，所述钻头还包括切削齿、水孔和水道，水孔设置在各刀翼之间的沟槽以及刀翼上，水孔与钻头体中间的水道联通。

作为进一步的改进，所述钻头外层设置钛合金层。

作为进一步的改进，所述翼槽上的水孔上设置有喷嘴，喷嘴与水孔螺纹连接，喷嘴内依次设置有喷嘴套、密封圈和缓冲垫。

作为进一步的改进，所述杆部为上宽下窄的圆弧结构，上宽下窄的结构有利于均衡向心力，减少了钻头的整体体积。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

效果一，本实用新型刀翼和翼槽的切削面轮廓均呈圆弧形，所述刀翼冠部的弧形与钻头旋转方向相同，刀翼杆部的弧形与钻头旋转方向相反，刀翼冠部先接触岩石，再由刀翼杆部钻进，使得钻头在钻进时便于将泥浆排开，不易产生泥包现象，提高了工作效率；

效果二，所述翼槽内设置有尖齿，所述尖齿沿着翼槽的圆弧形轮廓均匀排列，所述尖齿的高度低于沿钻头旋转时垂直于钻头中心线的同一水平线的刀翼高度，略低于能够减少尖齿的磨损程度，翼槽内设置有尖齿在钻进时可以快速将泥浆排开，不产生提高了钻头的破碎能力且提高了钻头的向心力，提高钻进质量，提高钻头使用寿命；

效果三，杆部呈圆弧形，杆部与冠部的连接部位呈圆弧形，杆部与冠部的连接过渡处保留一个斜面，相比传统的直角的连接处在地下作业时棱角易磨损，斜面减少了摩擦，在钻头高速转动过程中减少了磨损，杆部的圆角半径与钻头中心线半径相等，杆部的在保证钻头旋转时的稳定的前提下减少了长度，精简了结构。

附图说明

图1为本实施例整体结构示意图；

图2为刀翼冠部结构示意图；

图3为刀翼杆部结构示意图；

图4为尖齿结构示意图；

图中，1-冠部，2-，3-刀翼，4-翼槽，5-刀翼冠部，6-刀翼杆部，7-尖齿，8-主刀翼A，9- 侧刀翼A，10-主刀翼B，11-侧刀翼B，12-侧刀翼C，13-水孔，14-水道，15-杆部侧面，16- 橡胶减震节，17-切削齿，18-连接部位，19-尖齿元件，20-连接部。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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实用新型中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

实施例

本实施例提供一种结构紧凑的耐磨钻头，包括钻头，所述钻头包括焊接为一体的冠部(1) 和杆部(2)，所述冠部(1)包括均匀设置的刀翼(3)与翼槽(4)；所述刀翼(3)和翼槽 (4)的切削面轮廓均呈圆弧形，所述刀翼冠部(5)的弧形与钻头旋转方向相同，所述刀翼杆部(6)的弧形与钻头旋转方向相反，整个刀翼的弧形轮廓呈S形，当钻头在作业时，钻头旋转时刀翼冠部先接触岩石，再由刀翼杆部钻进，使得钻头在钻进时便于将泥浆排开，不易产生泥包现象，提高了工作效率；所述刀翼(3)包括两个主刀翼和三个侧刀翼，所述主刀翼包括主刀翼A(8)和主刀翼B(10)，各刀翼之间呈72°；所述侧刀翼包括侧刀翼A(9)、侧刀翼B(11)和侧刀翼C(12)，所述冠部顶端按照主刀翼A(8)、侧刀翼A(9)、主刀翼B(10)、侧刀翼B(11)和侧刀翼C(12)均匀排布，保证了钻头在高速旋转时冠部的稳定性，使得钻头的整体质量分布均匀，随着角速度的增加，钻头的转速也在增加，力矩基本上呈线性分布，减少了由于质量分布不均匀导致钻头高速旋转时带来的离心力；所述杆部(2)为上宽下窄的圆弧结构，上宽下窄的结构有利于均衡向心力，减少了钻头的整体体积；所述翼槽内设置有尖齿(7)，所述尖齿(7)沿着翼槽(4)的圆弧形轮廓均匀排列，所述尖齿(7)的高度低于沿钻头旋转时垂直于钻头中心线的同一水平线的刀翼(3)高度，所述尖齿(7)包括尖齿元件(19)以及连接部(20)，连接部(20)具有至少一个凸部，翼槽对应的位置设置有凹陷部，凸部与凹陷部相互焊接配合，所述尖齿元件(19)的侧面呈弧形，带有一定的弧度，尖齿略低于能够减少尖齿的磨损程度，翼槽内设置有尖齿在钻进时可以快速将泥浆排开，不产生提高了钻头的破碎能力且提高了钻头的向心力，提高钻进质量，提高钻头使用寿命；所述杆部(2)呈圆弧形，杆部侧面(15)的圆角半径与钻头中心线半径相等，所述杆部(2)与冠部(1)的连接部位(18)呈圆弧形，连接部位(18)的圆角半径为钻头中心线半径的0.1倍，杆部与冠部的连接过渡处保留一个斜面，相比传统的直角的连接处在地下作业时棱角易磨损，斜面减少了摩擦，在钻头高速转动过程中减少了磨损，杆部的圆角半径与钻头中心线半径相等，杆部的在保证钻头旋转时的稳定的前提下减少了长度，精简了结构。所述刀翼(3)的后端设置有橡胶减震器(16)，橡胶减震器可以自由确定形状，通过调整橡胶配方组分来控制硬度，可满足对各个方向刚度和强度的要求，可以自由确定形状，通过调整橡胶配方组分来控制硬度，可满足对各个方向刚度和强度的要求，在作业时能够有效减少噪音。

具体的，所述钻头还包括切削齿(17)、水孔(13)和水道(14)，水孔(13)设置翼槽(4)以及刀翼(3)上，水孔(13)与钻头体中间的水道(14)联通；所述翼槽(4)上的水孔(13)上设置有喷嘴，喷嘴与水孔螺纹连接，喷嘴内依次设置有喷嘴套、密封圈和缓冲垫，喷嘴将间接水道的水喷射出来，有利于清洗翼槽内的泥浆，不会讲尖齿呗泥浆包住，导致无法顺利钻探，产生卡钻现象。

具体的，所述钻头外层设置钛合金层，增加了钻头的防腐耐磨性能。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。