[发明专利]一种随钻打捞PDC金刚石钻头

说明书

本发明公开了一种随钻打捞PDC金刚石钻头，属于钻头技术领域，包括带有多个径向滑槽的底座，径向滑槽中滑动安装有球形钻齿，球形钻齿在凸轮和弹簧的作用下在底座上滑动，球形钻齿上设有若干用于切削的复合片，球形钻齿上同轴固定安装有带有花键的齿轮，该随钻打捞PDC金刚石钻头内部设有在钻头轴向方向上滑动的环状板，环状板上设有多组固定杆和转动杆，固定杆和转动杆上均设有花键，用于控制位于钻头内部的第二外齿圈驱动特定的球形钻齿转动，该随钻打捞PDC金刚石钻头可在球形钻齿上复合片掉落时通过转动球形钻齿，转换工作面，无需立即更换球形钻齿，大大提高了工作效率。同时通过转动安装在壳体上的绞盘实现复合片的打捞，构思巧妙，节约成本。

技术领域

本发明涉及钻头技术领域，特别涉及一种随钻打捞PDC金刚石钻头。

背景技术

将聚晶金刚石薄层附着粘结在硬质合金衬底上的复合材料称金刚石复合片，简称为PDC，金刚石复合片兼有金刚石聚晶的极高耐磨性和硬质合金的高抗冲击性，并且金刚石层能始终保持锐利的切削刃，因而在石油和地质钻探中的软至中硬地层使用，传统的PDC钻头上的复合片在钻进过程中全部参与钻进工作，对于一些硬质地层，极易对复合片产生损伤，甚至发生复合片掉落的情况，传统的钻头在此时需要立即更换钻头，进行钻头维修，否则会影响使用，更换钻头给施工带来了很大的不便，申请号为CN202011127823.2的发明专利公开了一种带有缓冲机构的PDC钻头，包括PDC复合片、中心轴、缓冲弹簧、固定螺栓、止推螺栓等。PDC复合片与中心轴通过焊接连接在一起；固定螺栓和止推螺栓通过螺纹与中心轴链接在一起；缓冲弹簧套于中心轴上，并固定于中心轴顶部台阶与固定螺栓之间。PDC复合片在切削地层因粘滑效应与井底岩石之间发生瞬时撞击时，PDC复合片依次推动中心轴、固定螺栓和止退螺栓往钻头本体安装槽内部运动，运动时中心轴与固定螺栓之间的缓冲弹簧被压缩，对PDC复合片与井底岩石之间的瞬时撞击起到缓冲作用，大幅降低瞬时作用力，避免PDC复合片发生崩损。该现有技术通过缓冲机构实现提高PDC钻头的寿命延长，但是无法解决在金刚石复合片发生崩损时如何不影响工作效率的技术问题，同时由于金刚石复合片成本高，该现有技术也无法实现对掉落的金刚石复合片进行自动打捞。因此，本发明提供了一种随钻打捞PDC金刚石钻头，在发生复合片掉落时，通过旋转球形钻齿，更换工作面，继续工作，无需更换钻头，同时可对掉落的复合片进行自动打捞回收，节约成本。

发明内容

针对上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种随钻打捞PDC金刚石钻头，包括底座，底座上固定安装有壳体，底座上圆周分布多个径向滑槽，多个径向滑槽内均滑动安装有一个球形钻齿，球形钻齿通过固定安装在壳体上的直径调整装置实现在底座上的径向滑动；所述的球形钻齿上方固定安装有钻齿齿轮，钻齿齿轮通过安装在凸台上的从动组件与第二外齿圈形成齿轮传动，钻齿齿轮上设有花键槽；凸台固定安装在底座上，第二外齿圈转动安装在凸台上，第二外齿圈与第一外齿圈通过连接柱固定连接，第一外齿圈转动安装在壳体上，壳体上设有用于限制第一外齿圈转动的锁紧装置，第一外齿圈上固定安装有第二转环。

所述壳体内部还设有环状板，所述的环状板与底座同轴，环状板在底座轴线方向上滑动，环状板上设有多组固定杆和转动杆，固定杆和转动杆的组数与球形钻齿数量相等，所述的固定杆固定安装在环状板上，转动杆转动安装在环状板上，固定杆和转动杆上均设有花键，每组固定杆与转动杆上花键距离环状板的高度各不相同。

进一步的，所述的从动组件包括固定安装在凸台上的安装架，所述的安装架上转动安装有第二从动齿轮和第一从动齿轮，第二从动齿轮与第一从动齿轮同轴，第二从动齿轮和第一从动齿轮上均设有花键槽，所述的钻齿齿轮与第一从动齿轮形成齿轮配合，第二从动齿轮与第二外齿圈形成齿轮配合，所述的转动杆升降运动用于控制第一从动齿轮和转动杆同轴转动，固定杆用于在第一从动齿轮和转动杆断开连接时，将钻齿齿轮卡死，防止钻齿齿轮转动。