[实用新型]一种钻井用牙盘金刚石钻头

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种钻井用的金刚石钻头领域，特别是一种钻井用牙盘金刚石钻头。

背景技术

现有的采矿钻进施工中，经常采用牙盘钻头，例如中国专利文献CN 103266855 A中所示的牙盘钻头，这种牙盘在运行时，既随着钻头体公转，牙盘自身还绕着轴颈自转，以切削破碎岩土。但是这种牙盘钻头更适用于钻削半硬和柔软的地层，在硬地层和研磨性强的地层中，易崩齿，部分切削齿例如切削孔外缘的切削齿磨损严重。 

中国专利文献200410013335.3,公开了一种锥形单牙盘钻头，采用了锥形单牙盘的结构，可以使牙盘各部分牙齿的切削负荷合理分布，以减少牙齿的磨损，存在的问题是，牙盘端头的切削量很小，主要的切削量还是集中在牙盘底部的牙齿上，即与孔的外缘位置接触的牙齿磨损依然很高，影响了牙盘的使用寿命。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种钻井用牙盘金刚石钻头，可以进一步延长牙盘的使用寿命，提高牙盘金刚石钻头的切削效率。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种钻井用牙盘金刚石钻头，包括钻头体，钻头体端面设有偏离钻头体轴线的偏心支承柱，偏心支承柱上设有主牙盘轴颈，主牙盘可旋转地支承在主牙盘轴颈上；

在偏心支承柱上还设有至少一个副牙盘轴颈，副牙盘可旋转地支承在副牙盘轴颈上。

偏心支承柱上设有一斜面，主牙盘轴颈固设在在斜面上；

主牙盘轴颈和副牙盘轴颈的轴线与水平面夹角为30~60°。

所述偏心支承柱的偏心距为1/4D±1/10D，D为钻头体最大外接圆的直径。

所述的主牙盘的布齿面在水平面上的投影宽度在1/2D~3/4D之间。

主牙盘的布齿面成锥形、球形或球头锥底形。

布齿面上的切削齿靠近顶端的齿形较小而靠近底端的齿形较大。

主牙盘的布齿面与钻头体轴线的平行线之间的夹角为1~30°。

所述的副牙盘轴颈为两个，对称布置在主牙盘轴颈的两侧；

副牙盘轴颈的轴线在水平面上的投影与主轴颈垂线之间的夹角为0~30°。

所述的副牙盘的副牙盘布齿面成锥形、球形或球头锥底形。

在偏心支承柱的端头设有弧形或锥形的布齿端，在布齿端设有多个切削齿。

本实用新型提供的一种钻井用牙盘金刚石钻头，在单牙盘结构的基础上，采用了偏心支承柱和增设副牙盘的结构，从而进一步均衡了各个切削齿的切削负荷，延长了本实用新型的整体使用寿命；设置的副牙盘主要用于切削孔的外缘部位，由于钻头体旋转时该处的线速度较高，增设的副牙盘使参与该处切削的切削齿数量在现有技术的基础上增加90%以上，因此也提高了本实用新型的切削效率。尤其是本实用新型的结构可以在偏心支承柱的端头布齿端设置切削齿，从而结合固定齿式钻头金刚石和牙盘式金刚石钻头的优点，适应性更广，且布齿端设置的切削齿与主牙盘端部切削齿的切削力可以形成一对均衡的力偶，这进一步提高了主牙盘端部切削齿的切削效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为图1的俯视示意图。

图3为图2的A-A剖视示意图。

图中：钻头体1，偏心支承柱2，主牙盘轴颈3，切削齿4，主牙盘5，副牙盘6，副牙盘轴颈7，布齿面8，主轴颈垂线9，钻头体轴线的平行线10，副牙盘布齿面11，布齿端12。

具体实施方式

如图1~3中，一种钻井用牙盘金刚石钻头，包括钻头体1，钻头体1上设有用于连接的锥形螺纹部，还设有供液孔和排浆孔，钻头体1工作端面上设有偏离钻头体1轴线的偏心支承柱2，偏心支承柱2上设有主牙盘轴颈3，主牙盘5可旋转地支承在主牙盘轴颈3上；

在偏心支承柱2上还设有至少一个副牙盘轴颈7，副牙盘6可旋转地支承在副牙盘轴颈7上。由此结构，在在单个主牙盘5结构的基础上，增加了至少一个副牙盘6，优选的，在本例中增加了两个副牙盘6，由增加的副牙盘6分担了部分对于孔边缘的切削任务，从而使更多的切削齿4参与对孔边缘部位的切削，降低了单个切削齿4的磨损，提高了切削效率。

优选的如图1中，偏心支承柱2上设有一斜面，主牙盘轴颈3固设在在斜面上；

主牙盘轴颈3和副牙盘轴颈7的轴线与水平面夹角为30~60°。由此结构，主牙盘5和副牙盘6在随着钻头体1公转的同时，也实现自转，从而实现牙盘上多个切削齿4的协同作业。