一种用于高转速钻井的三牙轮钻头.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101967956A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN101967956A(43)申请公布日2011.02.09(21)申请号201010291410.8E21B10/25(2006.01)(22)申请日2010.09.15E21B10/16(2006.01)E21B10/18(2006.01)(66)本国优先权数据201010123043.02010.03.09CN(71)申请人江汉石油钻头股份有限公司地址430223湖北省武汉市东湖高新技术开发区庙山小区江钻股份公司(72)发明人田红平邵增元樊孝兵(74)专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限公司42102代理人胡建平(51)Int.Cl.E21B10/08(2006.01)E21B10/22(2006.01)E21B10/24(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图4页(54)发明名称一种用于高转速钻井的三牙轮钻头(57)摘要本发明涉及一种用于高转速钻井的三牙轮钻头，包括有三个牙掌和牙轮，牙轮上布设牙齿，三个牙掌的上部相联成一体构成钻头体，在钻头体上安设有喷嘴座，喷嘴座的喷孔中安设有喷嘴，其不同之处在于牙轮与牙掌轴间的钻头轴承为滚柱与弧形滑块间隔布置的滚滑复合轴承，并且牙轮与牙掌轴间的钻头轴承密封为金属密封。本发明的滚滑复合轴承能承受高转速和较高的负载，并具备较强的抗冲击性能，因而保证了牙轮钻头在高转速和中高钻压条件下的轴承寿命；并且六点保径结构增强了钻头的稳定性，减小了钻头振动所导致的牙齿折断，使牙齿的使用寿命进一步提高。本发明的牙轮钻头适合高转速、中高钻压使用条件，具有较高的钻井效率和使用寿命。CN109675ACN101967956A权利要求书1/1页1.一种用于高转速钻井的三牙轮钻头，包括有三个牙掌和安设在牙掌下端的牙轮，牙轮上布设牙齿，三个牙掌的上部相联成一体构成钻头体，在钻头体上安设有喷嘴座，喷嘴座的喷孔中安设有喷嘴，其特征在于牙轮与牙掌轴间的钻头轴承为滚柱与弧形滑块间隔布置的滚滑复合轴承，并且牙轮与牙掌轴间的钻头轴承密封为金属密封。2.按权利要求1所述的用于高转速钻井的三牙轮钻头，其特征在于所述的滚滑复合轴承的弧形滑块外圆弧面直径与牙轮内孔直径相同，长度与滚柱相同，弧形滑块的径向厚度大于滚柱直径，大于量为0.03～2.00mm；弧形滑块节圆弧长小于或等于2倍的滚柱直径。3.按权利要求1或2所述的用于高转速钻井的三牙轮钻头，其特征在于在滚滑复合轴承与牙掌轴之间设置滑套；所述的滑套材料为工具钢。4.按权利要求1或2所述的用于高转速钻井的三牙轮钻头，其特征在于所述的弧形滑块两侧侧面相平行；弧形滑块由工具钢或弹簧钢制成，滚柱由轴承钢制成。5.按权利要求1或2所述的用于高转速钻井的三牙轮钻头，其特征在于所述的牙掌掌背的上部后侧向后延伸一段距离，形成延伸块状体，延伸块状体的回转直径略小于牙轮钻头规径，小于量为0.3～1.5mm，形成牙掌上部的保径面，延伸块状体上镶装2～3排保径齿，每排2～3个保径齿。6.按权利要求1或2所述的用于高转速钻井的三牙轮钻头，其特征在于所述的弧形滑块内、外圆弧面上均设置油槽，油槽与弧形滑块轴向端面的夹角为0～75°，油槽间隔平行设置。7.按权利要求6所述的用于高转速钻井的三牙轮钻头，其特征在于所述的内、外圆弧面上的油槽设置的位置和方向相互交错。8.按权利要求1或2所述的用于高转速钻井的三牙轮钻头，其特征在于所述的金属密封为双金属密封，包括安设在牙掌轴上的橡胶密封圈和金属密封圈，安设在牙轮内孔的橡胶密封圈和金属密封圈，两个金属密封圈的端面配合形成旋转动密封。9.按权利要求1或2所述的用于高转速钻井的三牙轮钻头，其特征在于所述的牙轮上布设的牙齿包括主切削齿和外排齿，主切削齿为凸形齿顶齿，外排齿为楔形齿或球形齿。10.按权利要求5所述的用于高转速钻井的三牙轮钻头，其特征在于所述的牙掌掌背的上部后侧的延伸块状体内安设喷嘴座，喷嘴座内安设喷嘴，喷嘴射流喷射方向朝向后一个牙轮的的前方。11.按权利要求5所述的用于高转速钻井的三牙轮钻头，其特征在于所述的牙掌前侧面整体向后偏斜，向后偏斜的角度为10°～30°，与前一个牙掌的后侧形成螺旋回流通道，钻井液冲击井底后从螺旋回流通道上返。2CN101967956A说明书1/3页一种用于高转速钻井的三牙轮钻头技术领域[0001]本发明涉及一种三牙轮钻头，尤其涉及一种用于高转速钻井的三牙轮钻头，属于地质钻探和石油钻井技术领域。技术背景[0002]现有的三牙轮钻头通常包括有一个钻头体，钻头体上有三片牙掌，牙轮安装在牙掌下端倾斜的牙掌轴上，牙掌轴与牙轮内孔设置轴承副，将钻压和扭矩传递给牙轮。目前，牙轮钻头轴承主要有滑动轴承和滚动轴承两种形式。牙轮上有钢齿或硬质合金镶齿