一种适用斜坡带砂泥岩地质页岩气开采的PDC钻头的制作方法

本发明涉及石油钻探用钻头技术领域，尤其涉及一种适用斜坡带砂泥岩地质页岩气开采的pdc钻头。

背景技术：

pdc钻头是聚晶金刚石复合片钻头的简称，是一种用于地质钻探行业常用的钻井工具，从金刚钻演变而来，同时还可以用于煤矿上煤层钻探采挖和油气田的钻采，具有较高的硬度、耐磨性和使用寿命。

现有技术中，pdc钻头通常是以切削岩石的方式破岩石，pdc钻头的冠部设计有若干个刀翼，冠部通过中间部与接头部固定，而接头部则与设备本体连接。

现有的pdc钻头缺陷主要在于，斜坡带砂泥岩地质页岩气开采过程中，冠部需要承受很大的扭转力，因此冠部的刀翼很容易折断或磨平，损坏后的pdc钻头便需要及时更换，以节省设备本体的动力成本，由于冠部与中间部、中间部与接头部均为固定连接，导致冠部的刀翼损坏后必须更换整个pdc钻头，无疑增加了使用者的生产成本。

技术实现要素：

针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种适用斜坡带砂泥岩地质页岩气开采的pdc钻头，其解决了现有技术中存在的pdc钻头与接头部固定连接，冠部损坏后只能更换pdc钻头整体，而导致的成本较大的问题。

根据本发明的实施例，一种适用斜坡带砂泥岩地质页岩气开采的pdc钻头，包括：

冠部，其上部沿着侧面设置有多个用于切削的刀翼；

接头部，所述冠部一端开设有连接孔，所述接头部一端通过连接孔与冠部连接；以及

连接组件，其安装于接头部内部开设的安装腔内，所述连接组件包括驱动部、传动部、回复部以及锁紧头，所述驱动部一端伸出至接头部外，驱动部另一端连接有传动部，且传动部各自远离驱动部的一侧分别设置有所述锁紧头，以当操作接头部外的驱动部时，能将位于安装腔内的锁紧头部分推出至安装腔外，并伸入冠部上连接孔的锁紧孔内；且当反向操作驱动部时，锁紧头能在各自连接的回复部作用下回复初始位置。

进一步地，所述驱动部包括转动杆，所述转动杆设置于安装腔内并能在安装腔内壁限制下转动，且转动杆伸出安装腔的一端横截面呈多边形状。

进一步地，传动部包括整体呈梯形状的移动台，所述移动台与转动杆螺纹连接，以当操作转动杆时能带动移动台沿着转动杆轴线方向移动。

进一步地，每一锁紧头分别连接于移动台两侧，且锁紧头紧贴安装腔内壁，锁紧头端部和移动台侧面均为倾斜面，以当移动台移动时能将锁紧头推出至接头部外；所述锁紧头和安装腔内壁之间均连接有回复部，回复部包括弹簧，以使得移动台回复初始位置时，锁紧头能在弹簧作用下伸入安装腔内。

进一步地，转动杆芯部开设有用于供水的通道。

进一步地，驱动部包括第一移动杆、第二移动杆和转盘，第一移动杆一端伸出至安装腔外，第一移动杆和第二移动杆靠近转盘的一端均连接有矩形框，所述矩形转盘表面连接有位于矩形框内的滚轮，以当推动位于安装腔外的第一移动杆端部时，能通过转盘带动第二移动杆沿接头部轴线方向移动。

进一步地，所述第二移动杆和第一移动杆整体均为“z”形结构，第二移动杆远离转盘的一端固定有传动部，所述传动部包括移动台，所述移动台侧面设置有两锁紧头，以使得操作第一移动杆时，移动台能推动所述锁紧头伸出安装腔外，并当松开第一移动杆时其能在安装于安装腔内壁和锁紧头上的弹簧作用下，回复初始位置。

进一步地，在两锁紧头上均固定有用于安装弹簧的安装板。

进一步地，一种钻探设备，其安装上述pdc钻头。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：冠部和接头部采用可拆卸连接的方式，在冠部上的刀翼被损坏时，可以只需更换冠部的部分，而不用更换整个钻头，节省了生产所用的成本；

本发明冠部通过连接组件与接头部连接，通过操作连接组件的第一移动杆或是转动杆便可以将冠部与接头部脱离，既保证了冠部与接头部连接的强度，又可以方便地将冠部从接头部上取下。

附图说明

图1为本发明pdc钻头的结构示意图；

图2为本发明实施例1的剖视图；

图3为图2中a处放大图；

图4为实施例2的剖视图。

上述附图中：冠部1、刀翼11、齿12、接头部2、安装腔21、连接组件3、转动杆31、水线311、连接环312、移动台32、弹簧33、锁紧头34、安装板341、第一移动杆35、第二移动杆36、转盘37、矩形框371、滚轮372。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明中的技术方案进一步说明。

实施例1

如图1所示，本发明实施例提出了一种适用斜坡带砂泥岩地质页岩气开采的pdc钻头，包括：用于钻探的冠部1，冠部1的上部沿着侧面形成有多个用于切削的刀翼11，刀翼11上部固定有一排切割用的齿12，此为现有技术，故此处不再赘述；接头部2，所述冠部1一端开设有沉头连接孔，接头部2一端插入冠部1的连接孔内与冠部1连接，为了连接更加可靠稳定，可以把此沉头孔设计为方形的孔。如图2-图4所示，本发明的pdc钻头还包括连接组件3，其安装于接头内部开设的安装腔21内，所述连接组件3包括驱动部、传动部、回复部以及锁紧头34，所述驱动部一端伸出至接头部2外，驱动部另一端连接有传动部，且传动部各自远离驱动部的一侧分别设置有所述锁紧头，以当操作接头部2外的驱动部时，能将位于安装腔21内的锁紧头部分推出至安装腔21外，并伸入冠部1上连接孔的锁紧孔内；且当反向操作驱动部时，锁紧头能在各自连接的回复部作用下回复初始位置。此实施例的优势在于，将冠部1和接头部2设计为可拆卸设计的方式，在冠部1上的刀翼11损坏后，可以通过将接头部2与钻探设备拆下，再从接头部2拆卸冠部1，从而节省生产所用成本。

本实施例中，参加图2，驱动部包括转动杆31，所述转动杆31本体上周向设计有向外凸出的连接环312，从而转动杆31与安装腔21内壁上的环形凹槽连接，且转动杆31伸出安装腔21的一端横截面呈多边形状这样便于使用扳手转动转动杆31的端部，使用时转动转动杆31的端部，转动杆31上的连接环312便可以在凹槽内转动，转动杆31连接传动部的一端可以伸出接头部2，当然也可以将安装腔21开设有足够转动杆31移动的空间，转动杆31芯部开设有用于供水的水线311。参见图3，传动部包括整体呈梯形状的移动台32，即移动台32的纵截面为梯形状，可从图3去看出，所述移动台32与转动杆31螺纹连接，而移动台32设计为梯形台，这样设计的目的是当操作转动杆31时能带动移动台32沿着转动杆31轴线方向移动。每一锁紧头34分别连接于移动台32两侧，且锁紧头34紧贴安装腔21内壁，这样锁紧头34能在安装腔21内壁限制下滑动，锁紧头34端部和移动台32侧面均为倾斜面，以当移动台32移动时能将锁紧头34推出至接头部2外，从而锁紧头34伸出安装腔21的端部能插入冠部1沉孔内壁上的锁紧孔内，实现锁死冠部1和接头部2；两个锁紧头34和安装腔21内壁之间均连接有回复部，回复部包括弹簧33，操作转动杆31可以将锁紧头34插入锁紧孔内，以使得移动台32回复初始位置时，锁紧头34能在弹簧33作用下伸入安装腔21内。

实施例2

此实施例基本和实施例中提供的结构相同，参见图4，不同之处在于，本实施例中，驱动部包括第一移动杆35、第二移动杆36和转盘37，第一移动杆35一端伸出至安装腔21外，第一移动杆35和第二移动杆36靠近转盘37的一端均固定有矩形框371，所述矩形转盘37表面连接有位于矩形框371内的滚轮372，以当推动位于安装腔21外的第一移动杆35端部时，滚轮372能在矩形框371内转动，矩形框371的长度采用不限制转盘37转动的方式即可，从而推动第一移动杆35时能够带动转盘37转动，转盘37可以安装在安装腔21内，在转盘37的另一个面安装第一移动杆35，这样能够使得转盘37位于安装腔21中心，便于设计。第二移动杆36靠近第一移动杆35的端部亦连接有矩形框371，从而能通过转盘37带动第二移动杆36沿接头部2轴线方向移动。

进一步地，所述第二移动杆36和第一移动杆35整体均为“z”形结构，这样设计可以使得第二移动杆36和第一移动杆35远离转盘37的一端从接头部2中心伸出，第二移动杆36远离转盘37的一端固定有传动部，所述传动部包括移动台32，所述移动台32侧面设置有两锁紧头34，以使得操作第一移动杆35时，移动台32能推动所述锁紧头34伸出安装腔21外，并当松开第一移动杆35时其能在安装于安装腔21内壁和锁紧头34上的弹簧33作用下，回复初始位置，即在弹簧33的作用下可以使得锁紧头34伸入安装腔21内，便于套上冠部1，然后将接头部2远离冠部1的一端与钻探设备连接，钻探设备上设置有能将第一移动杆35的端部抵入安装腔21的突出部，弹簧均为压缩弹簧；在使用时将接头部2远离冠部1的一端连接在钻探设备上，钻探设备能将第一移动杆35伸出安装腔21的部分抵入安装腔21内，从而发生上述的移动过程，将冠部1套在接头部2上即可锁紧冠部1。

为了便于将锁紧头34回复初始位置，在两锁紧头34上均固定有用于安装弹簧33的安装板341。

本发明还申请保护一种钻探设备，其安装上述pdc钻头。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。