带机械附接的牙轮元件的混合钻头制造技术
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本专利申请涉及并要求于2014年5月23日提交的美国临时申请第62/002,787号的权益和优先权，其全部内容通过引用并入本文用于所有目的。关于联邦政府资助的研究或开发的声明不适用。参考附录不适用。
本文所公开和教导的专利技术总体上涉及一种混合钻头，其具有至少一个带刀具元件的固定刀片和至少一个滚动刀具组件；更具体地，其涉及具有机械拧紧的滚动刀具组件的混合钻头。
技术介绍
自从HowardHughes开发了双牙轮钻头以来，用于石油和天然气勘探和生产的旋转钻地钻头已发生了巨大的变化，该双牙轮钻头具有两个可旋转的圆锥形切割组件。如今，有了带固定或非旋转刀片的旋转钻头，旋转钻头上安装有多晶金刚石刀具(PDC)。还有结合了固定刀片切割元件和旋转切割元件的混合钻头。大多数但并非所有的混合钻头都具有模块化结构，原因在于可旋转或滚动刀具元件为通过焊接或其他类型的拧紧方式联接到钻头本体的分离部件。本文所公开和教导的专利技术涉及一种改进的模块化混合钻头，其具有机械拧紧到钻头本体的至少一个滚动刀具组件。
技术实现思路
作为本专利技术的许多实施例之一的简要概述，一种混合钻头...
【技术保护点】
一种混合钻头，其包括：本体，其具有多个刀片，其中每个刀片都包括多个地层切割元件；至少一个滚动刀具组件腔，其形成在所述本体中并包括第一扭矩反作用结构，其中所述腔设置在相邻刀片之间；至少一个滚动刀具组件，其包括头部，其中刀具元件能够旋转地联接到所述头部；所述头部包括第二扭矩反作用结构和多个机械紧固件开口，其中所述第二扭矩反作用结构被配置成能够操作地接合所述第一扭矩反作用结构；多个机械紧固件，其被配置成将所述至少一个滚动刀具组件牢固且可拆卸地联接到所述腔；锁定结构，其形成在至少一个紧固件的一部分上并被配置成在所述锁定结构与所述头部中的相关紧固件开口之间提供过盈配合；多个锁定帽，其...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.23 US 62/0027871.一种混合钻头，其包括：本体，其具有多个刀片，其中每个刀片都包括多个地层切割元件；至少一个滚动刀具组件腔，其形成在所述本体中并包括第一扭矩反作用结构，其中所述腔设置在相邻刀片之间；至少一个滚动刀具组件，其包括头部，其中刀具元件能够旋转地联接到所述头部；所述头部包括第二扭矩反作用结构和多个机械紧固件开口，其中所述第二扭矩反作用结构被配置成能够操作地接合所述第一扭矩反作用结构；多个机械紧固件，其被配置成将所述至少一个滚动刀具组件牢固且可拆卸地联接到所述腔；锁定结构，其形成在至少一个紧固件的一部分上并被配置成在所述锁定结构与所述头部中的相关紧固件开口之间提供过盈配合；多个锁定帽，其中每个锁定帽都被配置成接合紧固件的暴露部分并防止所述紧固件与所述帽之间发生相对旋转；以及多个焊件，其接合每个锁定帽的至少一部分并被配置成防止所述帽从所述紧固件脱出以及防止所述帽与所述本体之间发生相对旋转。2.如权利要求1所述的混合钻头，其中所述第一和第二扭矩反作用结构包括榫槽配置。3.如权利要求1所述的混合钻头，其中所述紧固件开口基本上是圆形的，并被配置成用于与所述机械紧固件的一部分进行定位配合。4.如权利要求1所述的混合钻头，其中至少一个机械紧固件的一部分被配置成用于与紧固件开口进行过盈配合。5.如权利要求5所述的混合钻头，其中所述过盈配合导致所述紧固件开口中发生变形。6.如权利要求6所述的混合钻头，其中所述紧固件开口中的所述变形使所述头部固定在轴向位置。7.一种制造混合钻头的方法，其包括：在包括第一扭矩反作用结构的混合钻头本体中形成至少一个滚动刀具组件腔；设置至少一个滚动刀具组件，其包括头部，其中刀具元件能够旋转地联接到所述头部；在所述滚动刀具组件上设置第二扭矩反作用结构，所述第二扭矩反作用结构被配置成能够操作地接合所述第一扭矩反作用结构，以阻止所述滚动刀具组件与所述钻头本体之间发生相对移动；在所述滚动刀具组件中形成多个机械紧固件开口；在所述钻头本体中形成对应于所述多个机械紧固件开口的多个机械紧固件插孔；设置多个机械紧固件，其由高强度、高断裂韧度、耐腐蚀金属合金制成，并被配置成将所述滚动...
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