[发明专利]一种高强度耐磨钻头

说明书

本发明涉及钻头领域，具体涉及一种高强度耐磨钻头，包括钻头包括焊接为一体的杆部和冠部，所述冠部包括刀翼和水孔；所述刀翼包括四个主刀翼和两个侧刀翼，冠部与杆部连接处设置有一圈凸起，凸起上设置有倒划眼结构，所述倒划眼结构偏向冠部的方向紧靠焊接有复合片，所述复合片的轮廓曲线呈圆弧形，复合片的冠部呈椭圆形，解决了现有技术问题中存在的磨损高、寿命低以及易出现卡钻的技术缺陷。本发明提供一种具有耐磨损、寿命高以及不易出现卡钻性能的钻头。

技术领域

本发明涉及钻头领域，具体涉及一种高强度耐磨钻头。

背景技术

在钻探过程和技术链中，钻头一直处于前沿和核心的位置。钻探的本质就是破碎岩石，其他钻探技术，如信息、控制、泥浆等都在为破岩而服务，虽说首推钻头，但不是说要降低其他方面的重要性。钻头复合片切削齿的空间结构参数直接影响钻头的破碎效果，复合片的倾斜角度也为空间结构参数之一，钻头在钻进软地层或中硬地层时表现为钻速高、钻进寿命长等优点；而在中硬研磨性地层和硬地层的钻进过程中，却呈现为磨耗大、使用寿命短的缺陷；当一些特殊情况，例如当出现地下层凹陷时，会出现卡钻的情况，导致工期延迟甚至地面塌陷的严重事故。

发明内容

针对现有技术问题中存在的磨损高、寿命低以及易出现卡钻的技术缺陷。本发明提供一种新的高强度耐磨钻头，该高强度耐磨钻头具有耐磨损、寿命高以及不易出现卡钻的性能。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种高强度耐磨钻头，包括钻头，所述钻头包括焊接为一体的杆部和冠部，所述冠部包括刀翼和水孔；所述刀翼包括四个主刀翼和两个侧刀翼，所述主刀翼包括主刀翼A、主刀翼B、主刀翼C和主刀翼D，所述侧刀翼包括侧刀翼A和侧刀翼B，所述冠部顶端按照主刀翼A、主刀翼B、侧刀翼A、主刀翼C、主刀翼D和侧刀翼B均匀排布；主刀翼和侧刀翼的切削面的轮廓呈圆弧形，所述圆弧形至钻头外圆一侧的偏离方向与钻头旋转方向相反；所述刀翼上均匀设置有切削齿，切削齿呈圆柱形，所述切削齿与钻头中心线的角度呈α，α为35°-60°；所述刀翼的侧面设置有保径段，所述保径段上设置有保径齿；所述水孔设置在各刀翼之间的沟槽以及刀翼上，水孔与钻头体中间的水道联通；将侧刀翼设置在两个主刀翼之间，增加了冠部在旋转时的稳定性，减少了由于质量分布不均匀带来的离心力；

所述冠部与杆部连接处设置有一圈凸起，凸起上设置有倒划眼结构，所述倒划眼结构偏向冠部的方向紧靠焊接有复合片，所述复合片的轮廓曲线呈圆弧形，复合片的冠部呈椭圆形，所述复合片刃沟压力角为30°，复合片底部过度圆角的半径为1.4cm。

作为进一步的改进，所述倒划眼结构为尖齿，所述尖齿均向钻头中心线相反方向倾斜，沿反方向设置有效的减少了钻头在地下工作时出现的卡钻情况。

作为进一步的改进，所述复合片的冠部呈椭圆形，圆心到冠部顶端为短半轴，所述短半轴的长度是长半轴的0.4倍，复合片倾角的不同取值会引起钻头上复合片的磨损发生显著变化，将复合片的冠部的轮廓设置为椭圆形，相比于传统的圆柱形来讲，在钻探工作中有效减少了磨损。

作为进一步的改进，所述冠部与杆部的连接过渡处为圆弧形，连接处的圆角半径为钻头中心线半径的1/3，所述杆部为上宽下窄的圆柱结构，杆部与冠部的夹角呈60°-70°，杆部与冠部的连接过渡处保留一个斜面，相比传统的直角的连接处在地下作业时棱角易磨损，斜面减少了摩擦，在钻头高速转动过程中减少了磨损。

作为进一步的改进，所述主刀翼的顶端侧面均设置有倒划眼结构，能够在钻头整体长度不变的情况下增加倒划眼结构的数量，有效的减少了钻头在易缩径井眼的卡钻情况，通过倒划眼结构将钻头上提，不易卡钻。

作为进一步的改进，所述设置在沟槽内的水孔上设置有喷嘴，喷嘴与水孔螺纹连接，喷嘴内依次设置有喷嘴套、密封圈和缓冲垫。

作为进一步的改进，所述钻头的外层喷涂一层合金粉末，增加了钻头的防腐耐磨性能。