[发明专利]一种牙轮钻头

说明书

本发明属于钻头技术领域，公开了一种牙轮钻头，用于解决现有单牙轮钻头存在的使用寿命短以及切削效果差的问题。本发明基体，基体上连接有牙轮，牙轮的外圆周上设置有安装槽，安装槽套设有安装板，安装板上均设置有多个切削齿，安装板的转动方向与牙轮的转动方向相互垂直；远离基体的牙轮端部安装有保护罩，保护罩的内壁与运动至该处的切削齿的外缘之间具有竖直方向的间隙；所述牙轮上设置有冷却液通道，所述保护罩内设置有与冷却液通道相互连通的出液通道，所述出液通道安装有朝向切削齿的喷嘴；各个安装板的上切削齿形成螺旋状，并且各个切削齿的形成的螺旋方向为从牙轮的根部螺旋向牙轮的尖端。

技术领域

本发明属于钻头技术领域，具体涉及一种牙轮钻头。

背景技术

牙轮钻头是使用最广泛的一种钻井钻头。牙轮钻头工作时切削齿交替接触井底，破岩扭矩小，切削齿与井底接触面积小，比压高，易于吃入地层；工作刃总长度大，因而相对减少磨损。牙轮钻头能够适应从软到坚硬的多种地层。

按牙轮数量可分为单牙轮钻头、三牙轮钻头和组装多牙轮钻头。按切削材质可分为钢齿(铣齿)和镶齿牙轮钻头。

牙轮钻头作为一种钻削岩层的工具已被广泛应用，钻头性能的显著改进直接降低钻井成本，尤其是近十年进步最快。使用寿命和钻速两个性能指标，它们最终确定钻头影响钻井成本的程度。提高钻头的机械钻速和使用寿命是降低钻井成本的有效途径，有资料证实，钻速的改进比钻头寿命的改进对降低钻井成本的影响更大，其中钻头切削结构的改进是提高钻头的机械钻速最直接的方法。很长时间以来，人们对切削结构的改进主要集中于主切削齿结构，例如在硬质合金齿结构方面，人们先后发明了楔形齿、勺形齿、偏顶勺形齿、等磨损齿等等。人们逐渐认识到保径结构也对钻头机械钻速和寿命有较大影响，尤其在大斜度井和水平井应用的钻头要求具有合理的保径结构，许多新型保径结构被研究开发出来并应用到牙轮钻头上取得了良好的效果。

现有技术中关于牙轮钻头的技术文献也较多，例如申请号为201620518738.1的发明专利公开了一种镶装聚晶复合齿的单牙轮钻头，包括钻头基体和牙轮，钻头基体的内部设有储油囊、注水孔以及与注水孔相通的两个斜水孔，钻头基体的外部设有与储油囊相通的传压孔，钻头基体的端部斜向内伸出有台阶轴，牙轮上设有与注水孔相通的中心孔，中心孔内安装有喷嘴，牙轮的外部镶装有切削齿，切削齿包含硬质合金齿和復合齿；牙轮内设有台阶状安装盲孔，台阶状安装盲孔的大孔靠近台阶处设有内壁弧形槽，台阶轴上设置有与内壁弧形槽对应的外壁弧形槽，外壁弧形槽与内壁弧形槽之间安装有滚珠；台阶轴的外部设置有储油槽，台阶轴的内部设有与储油囊和储油槽相通的轴油孔台阶轴的端部设有轴台阶，台阶状安装盲孔的大孔靠近开口处设有牙轮槽，台阶轴靠近轴台阶处与牙轮槽之间安装有轮金属环，轮金属环与牙轮槽之间设有轮密封圈。

然而牙轮钻头在使用过程中，虽然牙轮能够沿着基体钻头，使得切削齿旋转从而进行切削作用但是现有技术中的切削齿都是固定在牙轮上在掘进的过程中位于牙轮下端外围的切削齿承担主要的切削功能，而其余的切削齿切削作用有限，从而导致牙轮上各个切削齿的磨损程度不一样，进而导致牙轮钻头的使用寿命短；同时现有的钻头在使用过程中岩土粘附切削齿的问题，导致切削效果差。

并且现有的牙轮钻头上的切削齿都是根据不同的地质条件采用不同的倾角的切削齿，需要更换的牙轮钻头的时候，而更换牙轮钻头的时候时候取钻、在下钻，这种操作方式正对地质层分层明显的地质条件下比较适合，能够保证钻进的效率。但是在地质层层状分布不明显，即每一种地质层的厚度较小时，现有的牙轮在使用的时候就存在着钻进效率低的的问题。

发明内容

本发明为了解决现有单牙轮钻头存在的使用寿命短以及切削效果差的问题，而提供一种牙轮钻头，在使用过程中，能够调节各个切削齿的位置，使得牙轮上各排切削齿都能够处于不同位置进行切削，提高各个切削齿的切削的均匀性；同时能够对切削齿上粘附物进行清洗，提高切削的效果；并且通过切削齿的排布能够提高切削齿与岩体的吃紧力，进而提高切削效果。

为解决技术问题，本发明所采用的技术方案是：