[发明专利]一种高硬度高耐磨的复合涂层钻头

说明书

本发明公开了一种高硬度高耐磨的复合涂层钻头，包括转杆主体、输液冷却模块和钻孔直径调节模块，转杆主体上部转动连接有输液冷却模块，转杆主体下端中部设置有矩形滑槽，矩形滑槽内部滑动连接有矩形滑块，矩形滑块下端贯穿矩形滑槽连接有钻头主体；本装置通过旋转压缩螺杆进行钻孔直径的微调，使用灵活性高，无需携带多型号的钻头，方便省事，外部涂层使得钻头主体的硬度和耐磨性均有所提升，且通过外接管将外部的冷却液最终送至两个刀翼的间隙中，降低了刀翼和锥形齿的磨损度，且散热效果佳，同时第一弹簧对钻头主体进行缓冲减震，延长了装置的使用寿命，钻头主体替换方便，保留了磨损度极小的转杆主体，环保节约，降低使用成本。

技术领域

本发明涉及钻孔设备技术领域，具体涉及一种高硬度高耐磨的复合涂层钻头。

背景技术

在钻井过程中钻头是破碎岩石的主要工具，井眼是由钻头破碎岩石而形成的。一个井眼形成得好坏，所用时间的长短，除与所钻地层岩石的特性和钻头本身的性能有关外，更与钻头和地层之间的相互匹配程度有关。钻头的合理选型对提高钻进速度、降低钻井综合成本起着重要作用；根据不同钻井的大小需求可选择不同大小的钻头。

目前，现有的钻头在对地层岩石的钻孔过程中，由于摩擦导致钻头的温度过高，且钻头表面缺乏防护涂层，使得钻头的使用寿命普遍较低，同时在实际使用中，钻头下部的钻头主体磨损较快，钻头上部的转杆主体磨损程度较低，现有的钻头使用后均为整体丢弃，使用成本高且不够环保。

发明内容

本发明的目的是提供一种高硬度高耐磨的复合涂层钻头，以解决现有技术中钻头使用寿命低和使用成本高的问题，以及需要携带配备较多尺寸钻头的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高硬度高耐磨的复合涂层钻头，包括转杆主体、输液冷却模块和钻孔直径调节模块，转杆主体上部转动连接有输液冷却模块，转杆主体下端中部设置有矩形滑槽，矩形滑槽内部滑动连接有矩形滑块，矩形滑块下端贯穿矩形滑槽连接有钻头主体，矩形滑块上端左侧和右侧均设置有若干第一弹簧，第一弹簧上端均连接转杆主体；

钻头主体下部周面等间距设置有若干刀翼，刀翼远离钻头主体一侧设置有若干锥形齿，钻头主体内部设置有内置腔体，内置腔体内设置有钻孔直径调节模块，钻孔直径调节模块的压缩螺杆上端贯穿压缩螺杆。

优选的，转杆主体上端中部设置有连接头，连接头的横截面呈矩形，连接头的前端和后端均设置有凹槽；

通过采用上述技术方案，通过连接头方便将转杆主体连接至外部的钻机上，且凹槽配合外部螺钉等使得锁定牢固。

优选的，输液冷却模块包括外接套、环形槽、L形连通管、外接管和排液管，外接套通过轴承转动连接于转杆主体上部，外接套内周面设置有环形槽，外接套左部连接有外接管，外接管一端与环形槽相连通，L形连通管设置于转杆主体内部左侧，排液管设置于钻头主体内部左侧，排液管上端贯穿钻头主体延伸至L形连通管内，L形连通管另一端与环形槽相连通；

通过采用上述技术方案，通过外接管将外部的冷却液送至环形槽内，再通过L形连通管送至排液管内，喷洒至两个刀翼的间隙中，从而降低了刀翼和锥形齿钻孔时的磨损度，且散热效果佳。

优选的，矩形滑块左端和右端均设置有限位滑槽，转杆主体左端和右端下侧均螺纹连接有限位螺钉，限位螺钉靠近矩形滑块一端均延伸至限位滑槽内；

通过采用上述技术方案，通过限位螺钉卡入限位滑槽可防止钻头主体脱落，且方便进行钻头主体的替换，而保留转杆主体，降低使用成本，环保节约。

优选的，钻头主体表面喷涂有TiAlN过渡内层和AlCrSiN耐磨外层， AlCrSiN耐磨层和TiAlN过渡层的厚度均为1.5μm至3.5μm；

通过采用上述技术方案，通过TiAlN过渡内层和AlCrSiN耐磨外层可提升钻头的硬度和耐磨性，延长使用寿命。