[实用新型]低扭矩扩孔器

说明书

技术领域

本实用新型涉及非开挖水平定向钻井、石油、矿山及地质钻探用扩孔器，特别涉及一种低扭矩扩孔器。

技术背景

目前非开挖水平定向钻井、石油、矿山及地质钻探用扩孔器，一般是使用三牙轮钻头的牙轮和牙掌组装后，根据不同的扩眼直径，选用不同规格的牙轮和牙掌组装后，焊接到本体上，牙轮不能更换，其中一个牙轮失效后必须将整个牙轮牙掌从本体上切割下来，然后重新组焊一套牙轮牙掌，在工作现场完成更换比较困难。由于组焊的牙轮牙掌数量较多，牙掌掌背与井壁的接触面积大，扩孔器与井壁的摩擦扭矩大，而需要消耗钻机更大的功率。

发明内容

本实用新型就是为了解决上述现有技术中的不足，而提供一种非开挖水平定向钻进、石油、矿山及地质钻探用扩孔器，一个本体可多次使用，降低成本，具有更好的保径效果，寿命长，使用可靠。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案为：低扭矩扩孔器，由本体、牙轮安装座、牙轮组成，其特征在于：所述的牙轮通过牙轮安装座的螺纹连接于本体上，牙轮由牙轮外套、牙轮内套、轴承滚动体及两端的密封圈组成，牙轮外套和牙轮内套通过球形滚动体锁定，牙轮表面有齿，轴承滚动体的列数根据牙轮直径可为2-5列，并安装有防脱落装置。

上述牙轮表面齿的齿型可以是镶齿牙轮，也可以是铣齿牙轮。

上述牙轮安装座螺纹轴线与本体轴线的夹角为65-75度。

上述密封装置可以是橡胶弹性密封，也可以是金属浮动密封(在轴承内注入润滑脂润滑冷却轴承)。

上述牙轮背锥与井壁的夹角为15-25度。

上述牙轮背锥上堆焊有耐磨层或镶硬质合金齿或镶金刚石齿。

上述背锥上的镶齿可以是一排或多排；背锥上的镶齿高于背锥基体0.5-1.2mm。

本实用新型的有益效果：与目前使用的扩孔器相比，1：牙轮可以更换，一个本体可以多次使用，降低成本；2：同一个本体配不同规格的牙轮可以获得不同的扩孔直径；3：具有比常规扩孔器更低的扭矩；4：具有更好的保径效果；5：寿命长，使用可靠。

附图说明

图1是本实用型新的结构示意图

图2是牙轮的结构示意图

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，低扭矩扩孔器由本体(1)、牙轮(2)、牙轮安装座(3)及其它支撑附件组成。牙轮(2)通过牙轮安装座(3)上的螺纹(4)连接于牙轮安装座(3)上，牙轮(2)可以绕安装座螺纹(4)的轴线旋转。本体(1)两端有螺纹(5)和钻具连接(未示出)，本体(1)中心泥浆流道(6)，通过地面泵入的泥浆来清洗井眼和冷却牙轮(2)。本体(1)在地面动力的驱动下绕自己轴线旋转并带动牙轮(2)绕牙轮安装座螺纹(4)轴线旋转，破碎岩石形成井眼。牙轮(2)上具有防止牙轮(2)脱落的防脱落装置(7)。牙轮(2)与本体(1)间的安装角A为70度。

如图2所示，牙轮(2)由牙轮外套(8)、牙轮内套(9)、轴承滚动体(10)、及两端密封圈(12)组成。轴承滚动体(10)、(16)、(17)，主要承受钻进过程中的钻压，根据不同规格的牙轮(2)具有不同的滚动体列数和个数，一般为2-5列。球形滚动体(11)将牙轮内套(9)和牙轮外套(8)锁定，限制内套(9)和外套(8)轴向串动。

牙轮(2)是一个表面有齿的圆锥体，针对不同的地层特性牙轮有两种齿型(13)，一种是在牙轮的外套(8)上钻有许多孔，将硬质合金齿压入到孔中，以合金金齿作为破碎岩石的牙齿，称为镶齿牙轮，适应于钻较硬的岩石层；另一种是在牙轮(2)锥体上用机械加工方法加工出齿形，在齿的表面堆焊硬质合金材料，称为铣齿牙轮或钢齿牙轮，适应于钻较软的粘土层。

牙轮外套(8)背锥镶有平头合金齿(14)，齿面露出背锥基体1-2mm，有利于保持牙轮直径。牙轮外套(8)和牙轮内套(9)之间通过密封圈(12)来密封，在牙轮外套(8)和牙轮内套(9)轴承间隙中注入润滑脂来冷却润滑轴承。牙轮通过牙轮内套(9)的螺纹(15)与本体(1)连接。

以上所述仅为本实用新型的一个施实例，并非限制本实用新型的保护范围。