一种组装式PDC金刚石复合片钻头及钻杆的制作方法

一种组装式pdc金刚石复合片钻头及钻杆
技术领域
1.本实用新型涉及石油天然气、矿山工程、建筑基础工程施工、地质、水文等领域使用的钻探用钻头的技术领域，尤其涉及一种组装式pdc金刚石复合片钻头及钻杆。


背景技术：

2.现有钻头中，pdc钻头为一体式结构，如现有专利公开号cn104100204a公示的一种组合式pdc钻头，刀翼、刀翼座和联接杆为一体式结构，加工时须整体使用cnc加工中心加工，成本较高且效率较低。再有，在钻头的使用过程中，由于钻头的局部刀翼发生磨损而影响使用时，则需整体进行更换，成本较高，再利用价值低。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种可拆卸的组装式pdc金刚石复合片钻头及钻杆，降低加工成本和维护成本。
4.本实用新型的技术方案是：一种组装式pdc金刚石复合片钻头包括刀翼、刀翼座、联接杆、固定圈和螺栓；所述联接杆上设有凸缘，所述联接杆位于凸缘的一端设有第一螺纹；
5.所述刀翼嵌装在刀翼座的外周，所述刀翼的底部与所述固定圈通过所述螺栓连接，所述螺栓在固定圈的底部沿联接杆的轴向伸入刀翼内；所述刀翼座与联接杆的第一螺纹连接，所述凸缘与螺栓的头部部分抵接。
6.优选的，所述刀翼座上呈圆周安装有多个l形的刀翼，每个所述刀翼的上端设有多个pdc片。
7.优选的，所述固定圈上设有多个径向延伸的凸台，所述凸台的数量及位置与所述刀翼对应；所述凸台上设有用于设置所述螺栓的定位孔。
8.优选的，所述定位孔为沉头台阶式结构。
9.优选的，所述凸台的外端面上固定嵌装有第一复合片和第二复合片，所述第一复合片在垂直于定位孔的方向嵌装，所述第二复合片在钻头的旋转方向上嵌装。凸台的外端面指凸台的最大的直径面上。
10.优选的，所述第一复合片和第二复合片均为pdc金刚石复合片，所述第一复合片为圆柱形，所述第二复合片为半圆柱形。
11.优选的，所述联接杆远离第一螺纹的另一端设有用于与钻杆的杆体连接的第二螺纹。
12.优选的，所述组装式pdc金刚石复合片钻头还包括套装在所述螺栓上的垫片，所述垫片位于螺栓的头部和固定圈之间。
13.本实用新型还提供一种包括上述组装式pdc金刚石复合片钻头的钻杆。
14.与相关技术相比，本实用新型的有益效果为：
15.一、将刀翼、刀翼座和联接杆作为分体式结构，加工时能根据各自工艺要求单独加
工，且在批量生产时，可显著提高生产效率和降低制造成本；
16.二、在钻头使用过程中如发生局部磨损，可只针对磨损的刀翼进行更换，非磨损部位还可以继续投入使用，节约更换成本；
17.三、通过设计固定圈，一方面能够通过抵接螺栓的头部的方式将刀翼和刀翼座锁紧，避免钻头旋转时发生松动；另一方，固定圈的外周设有金刚石复合片，在刀翼磨损使钻孔直径缩小时，可通过固定圈上的金刚石复合片进行二次钻孔，有效保证钻孔的直径。
附图说明
18.图1为本实用新型提供的组装式pdc金刚石复合片钻头的一种视角的结构示意图；
19.图2为本实用新型提供的组装式pdc金刚石复合片钻头的另一种视角的结构示意图；
20.图3为本实用新型提供的组装式pdc金刚石复合片钻头的分解结构示意图；
21.图4为刀翼座一种视角的结构示意图；
22.图5为刀翼座另一种视角的结构示意图；
23.图6为固定圈的结构示意图。
24.附图中：1、刀翼；11、pdc片；12、螺纹孔；2、刀翼座；21、嵌装槽；3、联接杆；31、凸缘；32、第一螺纹；33、第二螺纹；4、固定圈；41、凸台41；42、定位孔；43、第一复合片；44、第二复合片；5、螺栓；6、垫片。
具体实施方式
25.以下将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。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。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。
26.如图1-图3所示，本实施例提供的一种组装式pdc金刚石复合片钻头包括刀翼1、刀翼座2、联接杆3、固定圈4、螺栓5和垫片6。
27.所述刀翼1在本实施例中为三个，呈“l”形。在实际使用中，刀翼1的数量可根据钻头的外径和预期所达到的效果来确定，如可以为2片、3片、4片、5片、6片、7片
……
等。
28.所述刀翼1的上端设有多个pdc片11(金刚石复合片)。所述刀翼1在钻探作业时起切削地层、岩层的作用。
29.如图3、图4所示，所述刀翼座2上呈圆周设有多个嵌装槽21，所述嵌装槽21的数量与刀翼1的数量相等且位置对应。
30.如图1、图2所示，刀翼1采用嵌装的方式设置在所述嵌装槽21中。如图1、图3所示，所述刀翼1的底部设有螺纹孔12。
31.因采用的是分体式的装配结构，可根据实际使用需要，所述刀翼座2上的刀翼1可为具有不同数量的pdc片11，也可以为不同形状的刀翼1。如是不同形状的刀翼1，只需将嵌装槽21的外形设计为与刀翼1匹配即可。
32.如图3、图6所示，所述固定圈4中间为通孔，该通孔用于套装在联接杆3上。所述固定圈4的外周均布多个凸台41。所述凸台41的数量与刀翼1的数量对应。所述凸台41上设有
沿固定圈4厚度方向贯通的定位孔42。所述定位孔42为沉头台阶式，沉头中的大孔朝下设置。所述沉头阶位的深度等于螺栓5的头部的厚度和垫片6的厚度之和。
33.在本实施例中，如图5所示，所述刀翼座2形成嵌装槽21的侧壁延伸至底部下端，使所述嵌装槽21在刀翼座2的底部也延伸具有。所述凸台41的宽度与嵌装槽21的宽度一致，所述底部的嵌装槽21与凸台41的上端部分嵌装。
34.安装时，凸台41上的定位孔42与刀翼1上的螺纹孔12对齐，再将垫片6套装在螺栓5上，将螺栓5穿过定位孔42与螺纹孔12固定。由此，将固定圈4、刀翼座2和刀翼1形成一个整体。
35.所述刀翼座2除了将刀翼1和固定圈4固定外，同时也是钻探作业时主要受力部位。
36.如图2、图6所示，所述凸台41的外端面上固定嵌装有第一复合片43和第二复合片44。所述第一复合片43位于凸台41的中部并在垂直于定位孔42的方向嵌装。所述第二复合片44在钻头的旋转方向上嵌装于凸台41上。所述第一复合片43和第二复合片44均为pdc金刚石复合片。所述第一复合片43为圆柱形，所述第二复合片44为半圆柱形。为pdc金刚石的第一复合片43和第二复合片44在钻探作业中也能进行钻孔作业，避免在刀翼1磨损而使孔径小不能满足要求的情况下进行补充钻孔作业，有效保证钻孔的直径。
37.如图1、图3所示，所述联接杆3上设有凸缘31，所述凸缘31将联接杆3一分为二，其中一端设有第一螺纹32，另一端设有第二螺纹33。所述第一螺纹32与刀翼座2的内螺纹连接。所述第一螺纹32的螺纹旋转与钻头旋转方向相反，能够避免在钻头旋转过程中，刀翼座2的脱落。另外，如图1所示，当刀翼座2螺纹连接在联接杆3上时，凸缘31与固定圈4的底部抵接，且凸缘31将螺栓5的头部进行部分遮挡抵接，能防止钻头工作过程中，螺栓5的松动及螺栓5和垫片6的脱落。
38.本实用新型还提供一种钻杆，所述钻杆包括杆体及上述组装式pdc金刚石复合片钻头，所述杆体与第二螺纹33连接。
39.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。