[发明专利]可防脱的开井三爪轮钻头

说明书

技术领域

本发明涉及钻井开采技术领域，具体涉及可防脱的开井三爪轮钻头。

背景技术

石油钻井和地质钻探中应用最多的还是牙轮钻头。牙轮钻头在旋转时具有冲击、压碎和剪切破碎地层岩石的作用，所以，牙轮钻头能够适应软、中、硬的各种地层。特别是在喷射式牙轮钻头和长喷嘴牙轮钻头出现后，牙轮钻头的钻井速度大大提高，是牙轮钻头发展史上的一次重大革命。牙轮钻头按牙齿类型可分为铣齿(钢齿)牙轮钻头、镶齿(牙轮上镶装硬质合金齿)牙轮钻头；按牙轮数目可分为单牙轮钻头、三牙轮钻头和组装多牙轮钻头。国内外使用最多、最普遍的是三牙轮钻头。现有技术中，当三爪轮钻头转动时，牙轮与轴颈之间会产生一个震动，在震动过程中轴颈与牙轮之间的磨损加重，最终导致牙轮从轴颈上脱落。

发明内容

本发明的目的在于提供可防脱的开井三爪轮钻头，解决现有的牙轮钻头的牙轮与牙爪之间连接不紧密、容易脱落的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

可防脱的开井三爪轮钻头，包括牙轮、牙爪，所述牙轮与牙爪之间设置有一个轴颈，在牙爪下端设置有一个采用实心钢材制成的连接柱和圆柱盘，所述连接柱的一端与牙爪的端部连接、另一端与圆柱盘连接，所述连接柱的轴线与轴颈的轴线重合，且圆柱盘的直径大于连接柱的直径；

所述轴颈的轴向方向还开有一个通孔，所述通孔与连接柱匹配；

所述牙轮的内部还设置有一个与轴颈外表面匹配的安装孔，在安装孔底部还开有一个凹槽，所述凹槽与圆柱盘外表面匹配。进一步的，本发明设计了一种新型的牙轮与牙爪的配合方式，在牙爪与牙轮之间增加一个连接柱与圆柱盘，圆柱盘安装在牙轮内部的凹槽中，然后连接柱穿过轴颈与牙爪固定，这样圆柱盘被限制在轴颈与凹槽之间。连接柱和圆柱盘加大了牙爪位于牙轮内的质量，并且对牙轮起到进一步支撑作用，使得牙轮与牙爪之间连接更加紧密，当三爪轮钻头转动时，可减小牙爪和牙轮的偏振，使得牙轮不容易脱落。

所述圆柱盘和连接柱为一体成型件。进一步的，圆柱盘和连接柱可采用一个圆柱棒通过削切、打磨加工成型，这样可保证圆柱盘与连接柱的强度。

所述轴颈与圆柱盘之间还设置有若干个相互重叠的蝶形弹簧片，所述蝶形弹簧片中心的圆孔孔径与连接柱外径匹配。进一步的，蝶形弹簧片组成蝶形弹簧，当钻头震动时，蝶形弹簧受到沿轴颈轴向方向的力和重力共同作用，合力指向水平方向，进一步保护牙轮，使得牙轮不容易脱落。同时蝶形弹簧受力的作用，发生形变，产生一个反作用力指向牙爪方向，使牙轮、牙爪配合紧密。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本发明可防脱的开井三爪轮钻头，解决了现有的牙轮钻头的牙轮与牙爪之间连接不紧密、容易脱落的问题，具有较高的实用性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-牙轮，2-牙爪，3-轴颈，4-连接柱，5-圆柱盘，6-蝶形弹簧片。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

如图1所示，本发明可防脱的开井三爪轮钻头，包括牙轮1、牙爪2，所述牙轮1与牙爪2之间设置有一个轴颈3，在牙爪2下端设置有一个采用实心钢材制成的连接柱4和圆柱盘5，所述连接柱4的一端与牙爪2的端部连接、另一端与圆柱盘5连接，所述连接柱4的轴线与轴颈3的轴线重合，且圆柱盘5的直径大于连接柱4的直径；所述轴颈3的轴向方向还开有一个通孔，所述通孔与连接柱4匹配；所述牙轮1的内部还设置有一个与轴颈3外表面匹配的安装孔，在安装孔底部还开有一个凹槽，所述凹槽与圆柱盘5外表面匹配。所述圆柱盘5和连接柱4为一体成型件。所述轴颈3与圆柱盘5之间还设置有若干个相互重叠的蝶形弹簧片6，所述蝶形弹簧片6中心的圆孔孔径与连接柱4外径匹配。圆柱盘的周向侧壁与凹槽侧壁之间有0.2mm的间隙，可避免圆柱盘影响牙轮转动。以上结构解决了现有的牙轮钻头的牙轮与牙爪之间连接不紧密、容易脱落的问题。