PDC-牙轮复合钻头.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110485930A(43)申请公布日2019.11.22(21)申请号201910788604.XE21B10/50(2006.01)(22)申请日2019.08.26E21B10/54(2006.01)E21B10/60(2006.01)(71)申请人四川宝石机械石油钻头有限责任公司地址610051四川省成都市成华区龙潭工业园成济路3号(72)发明人易畅李晋秦文永川赵维宁张晓华王霞张一鹏邱波黄敏(74)专利代理机构成都正华专利代理事务所(普通合伙)51229代理人李蕊(51)Int.Cl.E21B10/24(2006.01)E21B10/43(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图3页(54)发明名称PDC-牙轮复合钻头(57)摘要本发明公开了一种PDC-牙轮复合钻头，其包括用于对安装牙轮处的密封圈和轴承进行润滑的储油补偿系统储油补偿系统包括安装于储油孔内的储油装置及开设在钢芯和连接头上将储油装置内的润滑脂导入轴承处的导流管道网；储油装置包括安装盒、下缸体和上缸体，下缸体固定安装于安装盒底部，安装盒底部的台阶使得下缸体的底部与安装盒的底部形成一传压间隙；传压间隙通过安装于连接头的通槽内的管道与喷射系统连通，管道邻近喷射系统段设置有聚四氟乙烯薄膜；下缸体内放置有顶端侧壁具有泄压针孔的泄压储油囊，上缸体将泄压储油囊固定于下缸体内，上缸体并与泄压储油囊构成一个密闭的储油腔体。CN110485930ACN110485930A权利要求书1/2页1.PDC-牙轮复合钻头，其特征在于，包括主体，所述主体包括焊接为一体的钢芯和连接头，所述连接头上开设有储油孔，且连接头外表面的螺纹覆盖至储油孔开口的下方；所述钢芯通过位于同一圆周面上的至少两个非对称牙爪安装有牙轮，相邻牙轮之间的钢芯上至少连接有两个地层切削刀片，所有的地层切削刀片均从钢芯中心处的出水口处延伸至钢芯圆周边缘；所述牙轮和地层切削刀片上分别设置的第一切削元件和第二切削元件均为聚晶金刚石复合片；所述主体上设置有平衡轴承腔内外压力和补充轴承腔润滑脂的储油补偿系统及对牙轮和地层切削刀片进行冲洗及辅助破岩的喷射系统；所述储油补偿系统包括安装于储油孔内的储油装置及开设在钢芯和连接头上将储油装置内的润滑脂导入轴承处的导流管道网；所述储油装置包括安装盒、下缸体和上缸体，所述下缸体固定安装于安装盒底部，安装盒底部的台阶使得下缸体的底部与安装盒的底部形成一传压间隙；所述传压间隙通过安装于连接头的通槽内的管道与喷射系统连通，所述管道邻近喷射系统段设置有聚四氟乙烯薄膜；所述下缸体内放置有顶端侧壁具有泄压针孔的泄压储油囊，所述上缸体将泄压储油囊固定于下缸体内，上缸体并与泄压储油囊构成一个密闭的储油腔体；所述导流管道网包括开设在连接头上与上缸体导通的第一导油管，设置于连接头焊接端面、并与第一导油管导通的弧形导流槽及每个牙爪上开设的与弧形导流槽连通、并将润滑脂导入轴承处的第二导油管，所述弧形导流槽的长度等于位于钢芯上同一圆面上所有牙爪连接形成的弧形的长度。2.根据权利要求1所述的PDC-牙轮复合钻头，其特征在于，所述弧形导流槽包括开设于连接头焊接端面的弧形台阶槽和放置于弧形台阶槽邻近端面上、用于密封弧形台阶槽以形成弧形导油管的弧形密封垫圈；每个牙轮所在侧的钢芯上均开设有与弧形导油管连通的第三导油管，所述第二导油管和第三导油管导通，且在连接处设置有密封垫圈。3.根据权利要求2所述的PDC-牙轮复合钻头，其特征在于，所述第二导油管包括斜导油管和与水平面平行的水平导油管，所述斜导油管与水平导油管导通，水平导油管邻近牙爪端面端通过密封垫密封，其另一端延伸至轴承的滚珠槽处。4.根据权利要求1所述的PDC-牙轮复合钻头，其特征在于，所述喷射系统包括补水主管道和多根与补水主管道连通的补水副管道，所述出水口为补水主管道的出口；相邻两片地层切削刀片之间的排屑槽内均具有一个与一根独立补水副管道连通的出液口；所述出液口和出水口内均安装有喷嘴。5.根据权利要求4所述的PDC-牙轮复合钻头，其特征在于，还包括布设于排屑槽内的冲洗管网，所述冲洗管网包括与所述出液口紧密接触、并延伸至排屑槽末端的多根主冲洗槽，相邻两根主冲洗槽通过分流冲洗槽连通，且部分主冲洗槽还连接有直接延伸至排屑槽末端的分流冲洗槽。6.根据权利要求1-5任一所述的PDC-牙轮复合钻头，其特征在于，所有的地层切削刀片与地层接触的弧形接触面由出水口侧至钢芯圆周边缘均开设有由小变大的安装槽，所述第二切削元件紧配合于所述安装槽内。7.根据权利要求1-5任一所述的PDC-牙轮复合钻头，其特征在于，所述牙轮弧形表面上的第一切削元件压入其上开设的齿槽内，并与所述齿槽紧配合；所述第一切削元件位于齿2CN1