[实用新型]具有底平面排屑功能的牙轮钻头

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于石油、天然气钻井和采矿钻井领域牙轮钻头，具体涉及一种具有底平面排屑功能的牙轮钻头。

背景技术

大位移井水平井在各油田已普遍使用，在钻井造斜（尤其用大弯度螺杆造斜）过程中，牙轮受井壁推力作用而发生经常性内移，导致岩屑串进牙轮底平面和牙掌C点面之间，并逐步内侵进入密封，加快密封磨损，进而进入轴承而使轴承失效。现有牙轮钻头大都因此出现轴承早期失效，为减轻这种状况已出现有在牙掌C点面上镶有刮削的合金齿等物，可起到了一定的保护作用，但刮起的岩屑无定向排放，一部分仍会继续向密封靠近，加剧密封的磨损。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种具有底平面排屑功能的牙轮钻头，它能及时排屑，减少密封磨损，从而提高牙轮钻头轴承的使用寿命，尤其适于定向井造斜。

本实用新型为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：包括有牙轮和牙掌，牙掌通过其下端的牙掌轴颈与牙轮相连，其特征在于在牙轮底平面上开设环形刮屑槽，刮屑槽的外周开设与其导通的排屑槽，在牙掌下端相对牙轮底平面的牙掌轴颈根部端面（牙掌C点面）对应刮屑槽安设刮屑器。

按上述方案，所述的刮屑器为镶嵌在牙掌轴颈根部端面的柱状刮屑齿。

按上述方案，所述的柱状刮屑齿上端设置有一楔面，所述的楔面朝向牙轮旋转方向并向外偏转5°~60°。

按上述方案，所述的环形刮屑槽位于牙轮底平面径向宽度的1∕4至3∕4范围内。

按上述方案，所述的环形刮屑槽径向宽度2~5mm，深度1~5mm。

按上述方案，所述的排屑槽沿牙轮底平面周向间隔布设，由环形刮屑槽外周延伸至牙轮背锥面，所述的排屑槽向一侧偏斜，偏斜方向与牙轮旋转相反。

按上述方案，所述的排屑槽为直槽、曲槽或弧形槽。

按上述方案，所述的排屑槽两端头的直线连线与过排屑槽内端头的半径延长线的夹角为10°~70°。

按上述方案，所述的排屑槽宽度2~5mm，深度1~5mm。

按上述方案，所述的排屑槽开有1~20条。

本实用新型的有益效果在于：1、在牙掌下端相对牙轮底平面的牙掌轴颈根部端面镶有一个具有定向作用的刮屑器，该刮屑器刮屑部位带有斜楔面，刮屑器斜楔面朝向牙轮旋转方向并向外偏转一定角度；在牙轮底平面上沿周向开有环形刮屑槽，并配有多道排屑槽与刮屑槽相连，牙轮高速旋转时，首先刮屑器将进入底平面的岩屑刮起，并通过斜楔面将岩屑挤入排屑槽，从而将岩屑导出到接触面外。由此可有效避免岩屑进一步向内侵入，保护了钻头密封和轴承，达到较好的密封保护作用，从而提高了轴承的使用寿命；2、排屑槽向一侧偏斜，偏斜方向与牙轮旋转相反，牙轮与牙掌端面的相对运动在相对牙轮径向有一定角度的排屑槽中产生类似叶片泵作用，所产生的自动导屑的动力能更好起到对岩屑的挤出，从而将岩屑及时导出到接触面外。本实用新型尤其适合于大位移井水平井的造斜。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的立体图。

图2为图1中的局部放大图，标示出排屑槽的位置。

图3为本实用新型一个实施例牙轮底平面部位的局部剖视图。

图4为本实用新型一个实施例的牙掌部位刮屑器的结构图。

图5为图4的俯视图。

图6为本实用新型一个实施例中刮屑器的立体图。

图7为本实用新型一个实施例中曲线排屑槽的牙轮底平面结构图。

图8为本实用新型另一个实施例中直线排屑槽的牙轮底平面结构图。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本实用新型的实施例。