一种具备360度全刃切削功能的金刚石钻头的制作方法

1.本实用新型涉及钻头技术领域，尤其涉及一种具备360度全刃切削功能的金刚石钻头。


背景技术：

2.目前，在石油钻井中，普遍采用钻头来进行，随着钻头的深入，岩层越来越硬，对钻头上的切削齿的要求也越来越高。但是，现有的钻头上刀翼分布的切削齿为单一的固定切削齿，在钻井过程中，随着地层的伸入，岩石越来坚硬，固定的切削刃保持同一位置吃入地层，因而磨损也出现在同一位置，损坏后，往往长期与地层接触的部分受损，而其他部分则相对较为完整，导致整个切削齿没有完全利用，资源浪费；且长期由一个方位与地层接触，也更容易受损，使用寿命更短。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种具备 360度全刃切削功能的金刚石钻头，其可交错分布的全刃切削齿和固定切削齿进行交错切削，提高钻头整体使用寿命。
4.本实用新型的目的采用以下技术方案实现：
5.一种具备360度全刃切削功能的金刚石钻头，包括钻头本体，钻头本体上设有多个刀翼、多个全刃切削齿、多个第一固定切削齿以及多个第二固定切削齿，多个刀翼绕钻头本体的中心轴线圆周间隔分布；多个第一固定切削齿分布于各个刀翼的前段，多个全刃切削齿分布于各个刀翼中段，多个第二固定切削齿分布于各个刀翼的后段，多个第一固定切削齿在各个刀翼的分布位置的连续呈第一螺旋线延伸，多个全刃切削齿在各个刀翼的分布位置的连线呈第二螺旋线延伸；多个第二固定切削齿在各个刀翼的分布位置的连线呈第三螺旋线延伸；所述第一螺旋线、第二螺旋线、第三螺旋线依次衔接。
6.优选的，所述刀翼的数量为六个，所述第一固定切削齿的数量为 6个，所述全刃切削齿的数量为18个，所述第二固定切削齿的数量为10个。
7.优选的，全刃切削齿包括切削齿本体、安装座以及挡圈，所述切削齿本体设有切削刃以及旋转轴，所述切削刃安装于旋转轴的一端，旋转轴的另一端形成为安装端；所述安装座内设有转动腔，所述转动腔贯通至安装座的两端，所述旋转轴枢接于所述转动腔内，并使所述切削刃抵接于安装座的一端；所述安装端由安装座的另一端伸出；所述挡圈套装于所述安装端伸出转动腔的端部并密封抵接于所述安装座远离切削刃的端部；所述安装座安装于所述刀翼上。
8.优选的，所述安装端伸出于转动腔的部分外表面凹设有安装槽，所述挡圈嵌装于所述安装槽内。
9.优选的，全刃切削齿还包括封盖，封盖密封封盖于所述安装座远离切削刃的端部；所述封盖内形成为安装腔；所述安装端伸出于转动腔的部分安装于所述安装腔内。
10.优选的，所述安装腔内设有台阶面，所述挡圈夹持于台阶面与安装座的端面之间。
11.优选的，所述切削刃远离安装座的端面中部凹陷形成有凹位。
12.优选的，所述切削刃远离安装座的端部厚度由中心至外周沿逐渐减小。
13.优选的，所述挡圈呈“c”型。
14.优选的，钻头本体上设有喷嘴，相邻的两个刀翼之间均分布有所述喷嘴。
15.相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：其钻头本体上的各个刀翼上在钻头钻入过程中的转动方向上可依次分布第一固定切削齿、第二全刃切削齿以及第二固定切削齿，在钻入过程中交替与地层接触，由于钻头本体的中段在钻头使用过程中更多的与地层接触，因而该部分的切削齿更容易受损，故在该部分采用全刃切削齿，在切削时，随着外力的变化，全刃切削齿的切削刃可360度转动，切削刃的周向上均可与地层接触进行切削，即由切削刃的不同位置进行切削，转动过程中保持切削刃的锋利，减小切削刃单个位置的磨损，从而延长整个全刃切削齿的使用寿命。
16.另外，钻头本体的前段和后段分别采用切削方向固定不变的第一固定切削齿以及第二固定切削齿，保证钻头本体的整体强度。
附图说明
17.图1为本实用新型的钻头的结构示意图；
18.图2为本实用新型的全刃切削齿的分解结构的剖视图；
19.图3为本实用新型的全刃切削齿的分解结构示意图；
20.图4为本实用新型的全刃切削齿的整体剖视图；
21.图5为本实用新型的切削齿本体的其中一种结构示意图；
22.图6为本实用新型的切削齿本体的另一种结构示意图。
23.图中：100、钻头本体；110、刀翼；120、喷嘴；10、切削齿本体；11、切削刃；111、凹位；12、旋转轴；13、安装槽；20、安装座；21、转动腔；30、挡圈；40、封盖；41、安装腔；42、台阶面； 50、第一固定切削齿；60、第二固定切削齿。
具体实施方式
24.下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述：
25.如图1
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6所示的一种具备360度全刃切削功能的金刚石钻头，包括钻头本体100，在钻头本体100上设有多个刀翼110、多个全刃切削齿、多个第一固定切削齿50以及多个第二固定切削齿60，具体多个刀翼110绕钻头本体100的中心轴线圆周间隔分布，上述多个第一固定切削齿50分布于各个刀翼110的前段，而多个全刃切削齿分布于各个刀翼110中段，多个第二固定切削齿60分布于各个刀翼110 的后段。
26.另外，多个第一固定切削齿50在各个刀翼110的分布位置的连续呈第一螺旋线延伸，多个全刃切削齿在各个刀翼110的分布位置的连线呈第二螺旋线延伸；多个第二固定切削齿60在各个刀翼110的分布位置的连线呈第三螺旋线延伸；第一螺旋线、第二螺旋线、第三螺旋线依次衔接。
27.在上述结构基础上，使用本实用新型的具备360度全刃切削功能的金刚石钻头时，由于钻头本体100在钻地层时，转动工作时，各个第一固定切削齿50、各个全刃切削齿以及
各个第二固定切削齿60可在螺旋方向上依次与地层接触。
28.钻头本体100上的各个刀翼110上在钻头钻入过程中的转动方向上可依次分布第一固定切削齿50、第二全刃切削齿以及第二固定切削齿60，在钻入过程中交替与地层接触，由于钻头本体100的中段在钻头使用过程中更多的与地层接触，因而该部分的切削齿更容易受损，故在该部分采用全刃切削齿，在切削时，随着外力的变化，全刃切削齿的切削刃11可360度转动，切削刃11的周向上均可与地层接触进行切削，即由切削刃11的不同位置进行切削，转动过程中保持切削刃11的锋利，减小切削刃11单个位置的磨损，从而延长整个全刃切削齿的使用寿命。
29.另外，钻头本体100的前段和后段分别采用切削方向固定不变的第一固定切削齿50以及第二固定切削齿60，保证钻头本体100的整体强度。
30.优选的，本实施例中，上述刀翼110的数量为六个，且第一固定切削齿50的数量为6个，全刃切削齿的数量为18个，第二固定切削齿60的数量为10个。参见图1，可将全部切削齿在第一螺旋线、第二螺旋线以及第三螺旋线上依次编号为1
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34，在图1中的编号1
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6的切削齿为第一固定切削齿50，编号为7
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24的切削齿为全刃切削齿，编号为25
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34的切削齿为第二固定切削齿60，如此，各个切削齿在钻头本体100的转动螺旋线上依次分布。
31.优选的，全全刃切削齿包括切削齿本体10、安装座20以及挡圈 30，该切削齿本体10设有切削刃11以及旋转轴12，切削刃11安装于旋转轴12的一端，而旋转轴12的另一端形成为安装端。
32.具体的是，可在安装座20内设有转动腔21，转动腔21贯通至安装座20的两端，装配时，上述旋转轴12枢接于转动腔21内，旋转轴12枢接在转动腔21后，切削刃11可抵接于安装座20的一端，而安装端可由安装座20的另一端伸出。另外，挡圈30套装于安装端伸出转动腔21的端部，并密封抵接于安装座20远离切削刃11的端部。
33.在上述结构基础上，装配时，安装座20可安装在刀翼110上，全刃切削齿进行切削时，切削齿本体10的旋转轴12枢接在安装座 20的转动腔21内，旋转轴12一端的切削刃11可抵接在安装座20 的其中一端，旋转轴12另一端的安装端可由转动腔21伸出，将挡圈 30密封装配在安装端伸出的部分即可。
34.装配好切削齿后，将安装座20装配在钻头上，在钻头使用过程中，钻头不停转动，由于切削刃11通过旋转轴12枢接在安装座20 内，因而在切削时，随着外力的变化，切削刃11可360度转动，切削刃11的周向上均可与地层接触进行切削，即由切削刃11的不同位置进行切削，转动过程中保持切削刃11的锋利，延长使用寿命。另外，旋转轴12伸出于转动腔21的部分设有挡圈30，一方面可防止旋转轴12与安装座20脱离，另一方面，可减小切削残屑进入安装座 20内影响旋转轴12转动。
35.进一步地，上述安装端伸出于转动腔21的部分外表面可凹设有安装槽13，可将挡圈30嵌装于安装槽13内，防止在使用过程中挡圈30与旋转轴12的安装端脱离，安装结构更加稳定。
36.本实施例中，全刃切削齿还包括封盖40，可将封盖40密封封盖 40在安装座20远离切削刃11的端部。具体的是，在封盖40内形成为安装腔41，在将封盖40装配至安装端的端部时，上述旋转轴12 的安装端伸出于转动腔21的部分可安装于安装腔41内，封盖40可将旋转轴12与安装座20的装配间隙密封封盖40，防止加工残屑由装配间隙进入。
37.进一步的，可在安装腔41内设有台阶面42，在封盖40装配在安装座20后，上述挡圈30夹持于台阶面42与安装座20的端面之间，密封效果更好。
38.参见图5，上述切削刃11远离安装座20的中部凹陷可形成有凹位111，由于中部具有凹位111，因而切削刃11的外周沿相对与凹位 111凸出，周沿的切削刃11结构更加锋利，切泥岩时攻击型更强。
39.当然，切削齿本体10的切削刃11也可选用另一种结构，参见图 6，切削刃11远离安装座20的端部厚度由中心至外周沿逐渐减小，采用该结构，切削刃11的外周沿同样相对中部相对突出，同样也可形成锋利的切削结构。
40.优选的，挡圈30呈“c”型，即挡圈30可选用为现有技术中的“c”型密封圈，可直接购买进行更换。
41.优选的，钻头本体100上设有喷嘴120，相邻的两个刀翼110之间均分布有喷嘴120。如此，优化的水利学布置可有效地防止钻头泥包的现象，在泥岩段可以取得较高的机械钻速。
42.对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。