一种适用于大型竖井钻机钻头使用的滚刀刀座组件的制作方法

1.本实用新型涉及钻井施工技术领域，特别涉及一种适用于大型竖井钻机钻头使用的滚刀刀座组件。


背景技术：

2.随着风力发电行业的兴起，以及交通桥梁建设规模的不断扩大，为钻井法竖井施工提供了广阔空间。钻井法竖井施工主要设备为大型竖井钻机，主要由钻具系统、旋转系统、提升系统、洗井系统、辅助系统等组成，其中起到破岩作用的主要是钻具系统。在钻具系统中刀座的作用是将破岩滚刀与钻头连接在一起，并将钻头的下压力和环向转动带来的水平推力传递给滚刀，驱动滚刀在既定的轨迹上滚动。常规滚刀刀座在实际使用过程中发现在滚刀连接螺栓截面处和刀座直角处易断裂导致掉刀，影响钻进效率。
3.常规滚刀座是将刀座开一个直角缺口，滚刀两端刀轴镶嵌到直角卡口里，然后用螺栓预紧，滚刀、常规滚刀座结构以及配合结构如下图1、图2及图3。在使用过程中，垫板、刀座与垫板结合面均会有不同的磨损，导致滚刀刀轴与刀座产生间隙；刀座对滚刀施压的正压力部分或全部由滚刀连接螺栓承担，这样当正压力达到一定值时，滚刀连接螺栓被截切破坏而断裂，出现滚刀与刀座分离，且没有防护机构，导致掉刀事故。
4.基于此，现急需一种既能提升刀座受力状况和增强自身强度，又能够防止滚刀脱离刀座的适用于大型竖井钻机钻头使用的滚刀刀座组件。


技术实现要素：

5.为解决上述问题，本实用新型旨在提出一种适用于大型竖井钻机钻头使用的滚刀刀座组件，将刀座与滚刀轴结合面由两面改为三面且为紧配合，有利于改善刀轴受力及刀座局部应力集中。
6.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
7.一种适用于大型竖井钻机钻头使用的滚刀刀座组件，包括刀座、滚刀以及两个滚刀预紧螺栓，所述刀座设有开口，所述开口两端侧壁端面上均开设有斜向向上的预紧螺纹孔，所述刀座的滚刀轴两端均分别通过滚刀预紧螺栓固定于所述预紧螺纹孔内。
8.进一步的，还包括挡块，所述挡块一端与滚刀轴固定，另一端通过固定螺钉安装于开口两端侧壁上。
9.进一步的，所述挡块为t字型挡块。
10.进一步的，还包括滚刀保护壳，所述滚刀保护壳位于滚刀后端用于保护滚刀。
11.进一步的，所述滚刀保护壳固定安装于刀座上。
12.进一步的，所述滚刀轴与滚刀预紧螺栓垂直固定安装。
13.进一步的，所述开口为直角缺口。
14.有益效果：本实用新型通过将刀座与滚刀轴结合面由两面改为三面且为紧配合，有利于改善刀轴受力及刀座局部应力集中；滚刀轴预紧螺栓斜向设置可加大滚刀轴垂直及
水平方向窜动量，有利于保护螺栓不被损坏；
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字型挡块镶嵌于刀座体内限制刀轴与刀座体脱离，有效预防掉滚刀；综上所述，本实用新型既能提升刀座受力状况和增强自身强度，又能够防止滚刀脱离刀座。
附图说明
15.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
16.图1为背景技术中的现有滚刀结构示意图；
17.图2为背景技术中的现有滚刀刀座结构示意图；
18.图3为背景技术中的现有的滚刀与滚刀刀座的配合结构示意图；
19.图4为本实用新型实施例所述的适用于大型竖井钻机钻头使用的滚刀刀座组件的侧面结构示意图；
20.图5为本实用新型实施例所述的适用于大型竖井钻机钻头使用的滚刀刀座组件的背面结构示意图；
21.图6为本实用新型实施例所述的刀座侧面结构示意图；
22.图7为本实用新型实施例所述的刀座正面结构示意图。
23.图中，1为刀座，101为预紧螺纹孔，2为滚刀，3为滚刀预紧螺栓，4为挡块，401为固定螺钉，5为滚刀保护壳。
具体实施方式
24.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
25.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
26.实施例1
27.参见图4
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7：一种适用于大型竖井钻机钻头使用的滚刀刀座组件，包括刀座1、滚刀2以及两个滚刀预紧螺栓3，所述刀座1设有开口，所述开口两端侧壁端面上均开设有斜向向上的预紧螺纹孔101，所述刀座1的滚刀轴两端均分别通过滚刀预紧螺栓3固定于所述预紧螺纹孔101内。
28.需要说明的是，本实施例将刀座与滚刀轴结合面由两面改为三面且为紧配合，有利于改善刀轴受力及刀座局部应力集中；滚刀轴预紧螺栓斜向设置可加大滚刀轴垂直及水平方向窜动量，有利于保护螺栓不被损坏。
29.在具体实现中，本实施例的刀座开口两端进行加厚设计，给滚刀预紧螺栓以及挡块的安装提供充足的安装空间。
30.在一具体的实例中，还包括挡块4，所述挡块4一端与滚刀轴固定，另一端通过固定螺钉401安装于开口两端侧壁上，所述挡块4为t字型挡块。
31.本实施例的
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字型挡块可以镶嵌于刀座体内限制刀轴与刀座体脱离，有效预防掉滚刀。
32.在一具体的实例中，还包括滚刀保护壳5，所述滚刀保护壳5位于滚刀2 后端用于
保护滚刀2，所述滚刀保护壳5固定安装于刀座1上。
33.本实施例的滚刀保护壳能够很好的保护滚刀防止误伤。
34.具体的，所述滚刀轴与滚刀预紧螺栓3垂直固定安装，所述开口为直角缺口。
35.本实施例垂直固定安装有利于受力均匀，另外，直角缺口有利于刀座夹持夹紧滚刀。
36.综上所述，本实施例通过对常规滚刀刀座的改进，改善刀轴受力及刀座局部应力集中，防止滚刀连接螺栓截面处和刀座直角处发生断裂，并通过
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字型挡块防止滚刀脱离刀座，既可防止掉刀事故的发生，避免不必要的经济损失，又能够保障施工正常钻进。
37.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种适用于大型竖井钻机钻头使用的滚刀刀座组件，其特征在于，包括刀座、滚刀以及两个滚刀预紧螺栓，所述刀座设有开口，所述开口两端侧壁端面上均开设有斜向向上的预紧螺纹孔，所述刀座的滚刀轴两端均分别通过滚刀预紧螺栓固定于所述预紧螺纹孔内。2.根据权利要求1所述的适用于大型竖井钻机钻头使用的滚刀刀座组件，其特征在于，还包括挡块，所述挡块一端与滚刀轴固定，另一端通过固定螺钉安装于开口两端侧壁上。3.根据权利要求2所述的适用于大型竖井钻机钻头使用的滚刀刀座组件，其特征在于，所述挡块为t字型挡块。4.根据权利要求1所述的适用于大型竖井钻机钻头使用的滚刀刀座组件，其特征在于，还包括滚刀保护壳，所述滚刀保护壳位于滚刀后端用于保护滚刀。5.根据权利要求4所述的适用于大型竖井钻机钻头使用的滚刀刀座组件，其特征在于，所述滚刀保护壳固定安装于刀座上。6.根据权利要求1所述的适用于大型竖井钻机钻头使用的滚刀刀座组件，其特征在于，所述滚刀轴与滚刀预紧螺栓垂直固定安装。7.根据权利要求1所述的适用于大型竖井钻机钻头使用的滚刀刀座组件，其特征在于，所述开口为直角缺口。

技术总结
本实用新型提供了一种适用于大型竖井钻机钻头使用的滚刀刀座组件，包括刀座、滚刀以及两个滚刀预紧螺栓，所述刀座设有开口，所述开口两端侧壁端面上均开设有预紧螺纹孔，所述刀座的滚刀轴两端均分别通过滚刀预紧螺栓固定于所述预紧螺纹孔内。本实用新型通过将刀座与滚刀轴结合面由两面改为三面且为紧配合，有利于改善刀轴受力及刀座局部应力集中；滚刀轴预紧螺栓斜向设置可加大滚刀轴垂直及水平方向窜动量，有利于保护螺栓不被损坏；


技术研发人员：杨光 王宗金 赵伟锋 李新利 付新鹏 刘伟军 亓燕秋 刘峰 冯金亮 王赛 丁杨龙 韩磊 刘杰忠 纵飞 荣怀宇 许平 晏中俊 周立亮 蔡涛 况强 宗海洋 胡长海 李奕 郭厚财 席冯建 凡慧臣
受保护的技术使用者：中煤特殊凿井有限责任公司
技术研发日：2021.01.15
技术公布日：2021/10/18