带有弹性浮动套的边齿保径扩孔器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102654026A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102654026A(43)申请公布日2012.09.05(21)申请号201110051753.1(22)申请日2011.03.04(71)申请人天津立林钻头有限公司地址300352天津市津南区葛沽镇三合村(72)发明人刘子洲(74)专利代理机构天津市三利专利商标代理有限公司12107代理人徐慰明(51)Int.Cl.E21B10/30(2006.01)E21B10/22(2006.01)E21B10/52(2006.01)E21B10/25(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图33页(54)发明名称带有弹性浮动套的边齿保径扩孔器(57)摘要本发明属于地质钻进工具，尤其涉及一种带有弹性浮动套的边齿保径扩孔器，主要由扩孔器本体和包括牙轮座和牙轮的牙轮组件构成，牙轮座与扩孔器本体固接成整体，牙轮或压轮座上对应位置分别设有凹槽，所述锁凹槽闭合构成锁紧钢球跑道槽，锁紧钢球跑道槽中置有锁紧钢球，牙轮套装于牙轮座上，并通过锁紧钢球与牙轮座轴向锁紧，其特征是：牙轮座的大轴套接有弹性浮动套，所述弹性浮动套与对应位置的牙轮内孔滑动配合。有益效果：弹性浮动套在牙轮和牙轮座承之间浮动，其套内和套外各部分的相对运动速度相加等于牙轮和牙轮座之间的相对转动速度，各摩擦面之间相对运动速度减小一半，避免不必要的磨损，降低发热量，延长了扩孔器的使用寿命。CN102654ACN102654026A权利要求书1/1页1.一种带有弹性浮动套的边齿保径扩孔器，主要由扩孔器本体和包括牙轮座和牙轮的牙轮组件构成，所述牙轮座与扩孔器本体固接成整体，所述牙轮或压轮座上对应位置分别设有凹槽，所述锁凹槽闭合构成锁紧钢球跑道槽，锁紧钢球跑道槽中置有锁紧钢球，所述牙轮套装于牙轮座上，并通过锁紧钢球与牙轮座轴向锁紧，其特征是：所述牙轮座的大轴套接有弹性浮动套，所述弹性浮动套与对应位置的牙轮内孔滑动配合。2.根据权利要求1所述的带有弹性浮动套的边齿保径扩孔器，其特征是：所述弹性浮动套上下两端轴向均匀设有涨缩槽。3.根据权利要求1所述的带有弹性浮动套的边齿保径扩孔器，其特征是：所述扩孔器本体主要由两端设有钻杆接头螺纹的本体芯轴、环板、主板、前导向板、后导向板、径向水管、倾斜水管构成，所述前导向板、环板、主板、后导向板自前往后依次固接在本体芯轴上，所述主板上圆周上均匀设有不少于三个的牙轮座镶装孔，所述径向水管置于前导向板后方并径向贯穿本体芯轴，所述倾斜水管置于主板前侧的牙轮组件之间并径向贯穿本体芯轴。4.根据权利要求3所述的带有弹性浮动套的边齿保径扩孔器，其特征是：所述径向水管和倾斜水管内镶装水眼或无中心孔的水堵。5.根据权利要求2或3所述的带有弹性浮动套的边齿保径扩孔器，其特征是：所述牙轮组件的牙轮上镶有硬质合金保径齿和硬质合金切削齿。6.根据权利要求5所述的带有弹性浮动套的边齿保径扩孔器，其特征是：所述牙轮座与牙轮之间构成轴承腔，其结合部设有密封圈。2CN102654026A说明书1/3页带有弹性浮动套的边齿保径扩孔器技术领域[0001]本发明属于地质钻进工具，尤其涉及一种带有弹性浮动套的边齿保径扩孔器。背景技术[0002]随着石油钻井事业的发展，作为其主要钻井工具之一的扩孔器的使用寿命在施工中起到了至关重要的作用。扩孔器切削单元的主要结构是牙轮和牙掌部分，牙轮孔和牙掌轴所形成轴承的密封效果，直接影响扩孔器的使用寿命。一种现有技术的扩孔器，它的牙掌掌背靠近所扩孔的孔壁。由于扩孔器的扩孔作业一般为水平或接近水平的作业形式，大量泥沙和岩屑沉积在孔道下部，对掌背的研磨和冲蚀都很严重，当掌背磨损到某程度时，将破坏轴承的密封装置，使轴承密封失效。密封失效后，泥浆携带岩屑等杂质进入轴承密封腔，轴承将严重磨损而不能正常工作，有时可能产生掉轮事故。目前技术人员通过改变扩孔器的结构，已经大大改善了轴承的密封性，例如去除牙掌掌背，牙轮组件用牙轮座替代掌背，不存在掌背和掌尖，就避免孔壁底部的岩屑和泥沙所造成的危害，间接保护了牙轮组件轴承的密封系统，但是由于牙轮座的大轴与对应牙轮内孔间为滑动摩擦，在牙轮高速运转的情况下，随着钻井压力的加入和地面对钻头的反作用力，使牙轮和牙轮座承间产生极大的摩擦力，而导致其发热量不断加大，造成磨损严重，以致严重影响了钻头的使用寿命。发明内容[0003]本发明的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种带有弹性浮动套的边齿保径扩孔器。通过减小牙轮组件中牙轮座的大轴与对应位置的牙轮间的摩擦力，达到延长扩孔器的寿命。[0004]本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：一种带有弹性浮动套的边齿保径扩孔器，主要由扩孔器本体和包括牙轮座和牙轮的牙轮组件构