[发明专利]一种用于地质钻井的保径装置

权利要求书

1.一种用于地质钻井的保径装置，其特征在于，包括钻头本体和沿钻头本体周向设置的若干个保径单元，各保径单元均包括第一保径齿、第二保径齿和推杆，推杆位于钻头本体内，第一保径齿的一端与第二保径齿的一端均外漏，第一保径齿的另一端和第二保径齿的另一端均伸入钻头本体内，且第一保径齿伸入钻头本体内的部分、第二保径齿伸入钻头本体内的部分均与推杆相铰接，推杆与钻头本体相铰接；所述保径单元还包括容置腔，所述容置腔包括用于容纳第一保径齿伸入钻头本体内的部分的第一腔体、用于容纳第二保径齿伸入钻头本体内的部分的第二腔体以及用于容纳推杆的第三腔体，第一腔体、第二腔体及第三腔体相互连通；所述推杆的旋转角度不超过5°，所述第三腔体的结构为具有满足推杆最大旋转角度的倾斜度，使得所述推杆旋转到最大角度时，能够与第三腔体的腔壁紧密贴合。

2.根据权利要求1所述的用于地质钻井的保径装置，其特征在于，所述推杆与钻头本体相铰接的铰接点位于推杆的中部，第一保径齿与该铰接点的轴向距离等于第二保径齿与该铰接点的轴向距离。

3.根据权利要求1所述的用于地质钻井的保径装置，其特征在于，所述推杆与钻头本体相铰接的点位于推杆的上部，且该铰接点距离推杆顶端的距离为推杆总长度的0.2～0.4倍，第一保径齿与该铰接点的轴线距离小于第二保径齿与该铰接点的轴向距离。

4.根据权利要求1所述的用于地质钻井的保径装置，其特征在于，所述第一腔体和第二腔体均呈圆台状，且第一腔体的中轴线与水平面间的夹角、第二腔体的中轴线与水平面间的夹角均为3°～10°。

5.根据权利要求1所述的用于地质钻井的保径装置，其特征在于，所述保径单元还包括用于连接第一保径齿与推杆的第一连接杆、以及用于连接第二保径齿与推杆的第二连接杆，第一连接杆分别与第一保径齿和推杆相互铰接，第二连接杆分别与第二保径齿和推杆相互铰接；所述容置腔还包括用于容纳第一连接杆的第四腔体和用于容纳第二连接杆的第五腔体，所述第一、第二、第三、第四、第五腔体相互连通；在非使用状态下，所述第一连接杆与推杆之间的角度为60°～70°，第二连接杆与推杆之间的角度为60°～70°。

6.根据权利要求5所述的用于地质钻井的保径装置，其特征在于，所述第一连接杆与第一保径齿的铰接点为第一铰接点，第一连接杆与推杆的铰接点为第二铰接点，使用时，第一铰接点绕第二铰接点的旋转角度为10°～15°，且第一连接杆的旋转方向为指向钻头本体内侧，并被限制为不允许向钻头本体外侧方向旋转；所述第二连接杆与第二保径齿的铰接点为第三铰接点，第二连接杆与推杆的铰接点为第四铰接点，使用时，第三铰接点绕第四铰接点的旋转角度为10°～15°，且第二连接杆的旋转方向为指向钻头本体内侧，并被限制为不允许向钻头本体外侧方向旋转。

7.根据权利要求1所述的用于地质钻井的保径装置，其特征在于，所述第一腔体与钻头本体的外壁之间设置有第一密封圈，第二腔体与钻头本体的外壁之间设置有第二密封圈。

8.根据权利要求1至3任一项权利要求所述的用于地质钻井的保径装置，其特征在于，所述第一保径齿和第二保径齿均为以碳化钨粉末为基体，以钴粉作粘结剂经加压、烧结而成的硬合金；所述第一保径齿的齿面上以及第二保径齿的齿面上均沉积有一层5～7um的碳化钛或氮化钛。