[实用新型]一种多牙轮钻头及组合钻具

说明书

本实用新型提供了一种多牙轮钻头，从上到下依次设置有钻头体、多个巴掌和多个牙轮；钻头体设置有轴线上下延伸的外螺纹和内通孔，多个巴掌沿轴线周向均匀分布设置于钻头体下端，每一个牙轮通过转轴设置于一个巴掌；任一牙轮沿自身周向设置多排牙齿；多排牙齿错列分布；任一牙齿的外侧壁设置有长度沿牙齿长度方向延伸的导槽和导齿；钻头体的外侧壁设置有垂直于轴线方向的卡槽。本实用新型的多牙轮钻头，由于多排牙齿错列分布，牙齿的外侧壁设置有导槽和导齿，大大加固了牙齿与牙轮的连接，增大了牙齿对钻井坚硬地层的耐受能力；而垂直于轴线方向的卡槽方便了钻头的安装和拆换。在此基础上，本实用新型还提供了一种组合钻具。

技术领域

本实用新型涉及煤矿石油钻探技术领域，具体而言，涉及一种多牙轮钻头及组合钻具。

背景技术

牙轮钻头是使用最广泛的一种钻井钻头。牙轮钻头工作时切削齿交替接触井底，破岩扭矩小，切削齿与井底接触面积小，比压高，易于吃入地层；工作刃总长度大，因而相对减少磨损。牙轮钻头能够适应从软到坚硬的多种地层。

牙轮钻头，按牙轮数量可分为单牙轮钻头、三牙轮钻头和组装多牙轮钻头。按切削材质可分为钢齿(铣齿)和镶齿牙轮钻头。

在实际的工程作业中，牙轮钻头在钻压和钻柱旋转的作用下，牙齿压碎并吃入岩石，同时产生一定的滑动而剪切岩石。当牙轮在井底滚动时，牙轮上的牙齿依次冲击、压入地层。故要求牙齿具备足够的坚固耐用性，并要求牙轮与巴掌的轴承连接足够可靠。

然而，传统的牙轮钻头在长时间的作业后都难以满足耐用性要求，并且，在牙轮钻头与钻杆柱安装时，通常需要将牙轮和巴掌装入装拆器，靠旋转钻杆柱实现拧紧固接。这种连接、分离方法使牙轮和巴掌承受很大扭矩，容易损坏牙轮及轴承，降低牙轮钻头的工作效率，缩短牙轮钻头的使用寿命。

所以，如何改善牙轮钻头的结构设计，提高牙轮钻头的使用效率、减少零部件的损耗是本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多牙轮钻头及组合钻具，以解决现有技术中的牙轮钻头在安装和使用过程中存在的牙齿容易磨损、牙轮与巴掌轴连接稳定性不足等问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供的一种多牙轮钻头，从上到下依次设置有钻头体、多个巴掌和多个牙轮；所述钻头体设置有轴线上下延伸的外螺纹和内通孔，多个所述巴掌沿所述轴线周向均匀分布设置于所述钻头体下端，每一个所述牙轮通过转轴设置于一个所述巴掌；任一所述牙轮沿自身周向设置多排牙齿；多排所述牙齿错列分布；任一所述牙齿的外侧壁设置有长度沿所述牙齿长度方向延伸的导槽和导齿；所述钻头体的外侧壁设置有垂直于所述轴线方向的卡槽。

进一步，所述牙齿为镶齿。该技术方案的技术效果在于：镶齿可自由选择安装，一般是由于牙轮较大，为了降低成本或加工方便，牙轮与齿牙齿分开加工，各自加工好后将两者镶在一起。可以根据地质条件安装不同的牙齿，通常用于坚硬地层，也用于中硬和软地层。同时，镶齿面敷焊新型耐磨材料，在保持牙齿钻头高机械钻速的同时，提高了钻头切削牙齿的使用寿命。

进一步，所述牙齿为楔形齿、锥形齿、球形齿或者平顶形齿。该技术方案的技术效果在于：楔形齿适用于塑性小的中硬及硬的研磨性地层；锥形齿适用于坚硬的和研磨性大的地层；球形齿和平顶形齿适用于高研磨性坚硬地层。

进一步，所述牙齿过盈配合于所述牙轮。该技术方案的技术效果在于：牙齿过盈配合的结构，能够大大增加牙齿在牙轮上的安装稳定性，防止牙齿在使用过程中松动脱落。

进一步，所述牙轮外表敷焊硬合金粉层。该技术方案的技术效果在于：在牙轮外表敷焊硬合金粉层能够有效增强牙轮的耐用度，与牙齿配合，大大延长多牙轮钻头的使用寿命。