一种应用非平面切削齿的钻头制造技术

本实用新型专利技术公开了一种应用非平面切削齿的钻头，包括钻头本体，钻头本体上设多个刀翼，刀翼包括内锥部、外肩部以及切径部，内锥部的一端延伸至钻头本体的顶端面；内锥部的顶端面与钻头本体的顶端面呈夹角设置；内锥部的另一端与外肩部的衔接；外肩部的一端衔接于内锥部并分布于钻头本体的肩部；外肩部的另一端延伸至钻头本体的侧部并与切径部衔接；切径部分布于钻头本体的侧部沿钻头本体的高度方向延伸；内锥部以及外肩部上均分布有沿其各自长度方向排列的多个非平面切削齿；切径部上分布有沿其自身长度方向排列的平面切削齿。本实用新型专利技术在刀翼上设有非平面切削齿，可有效提高钻井过程中的破碎岩石的效率，提高钻速。

【技术实现步骤摘要】
一种应用非平面切削齿的钻头
本技术涉及钻头
，尤其涉及一种应用非平面切削齿的钻头。
技术介绍
在石油钻井中，普遍采用钻头来进行，随着钻头的深入，岩层越来越硬，对钻头上的切削齿的要求也越来越高。但是，现有的钻头上刀翼分布的切削齿都是平面切削齿，在钻头深入时，对岩石的破碎能力较低，钻速会相对较低。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种应用非平面切削齿的钻头，其在刀翼上设有非平面切削齿，可有效提高钻井过程中的破碎岩石的效率，提高钻速。本技术的目的采用以下技术方案实现：一种应用非平面切削齿的钻头，包括钻头本体，钻头本体上设多个刀翼，多个刀翼绕钻头本体的中心轴线圆周间隔分布；刀翼包括内锥部、外肩部以及切径部，内锥部的一端延伸至钻头本体的顶端面；内锥部的顶端面与钻头本体的顶端面呈夹角设置；内锥部的另一端与外肩部的衔接；外肩部的一端衔接于内锥部并分布于钻头本体的肩部；外肩部的另一端延伸至钻头本体的侧部并与切径部衔接；切径部分布于钻头本体的侧部沿钻头本体的高度方向延伸；所述内锥部以及外肩部上均分布有沿其各自长度方向排列的多个非平面切削齿；所述切径部上分布有沿其自身长度方向排列的平面切削齿。优选的，同一刀翼上相邻两个非平面切削齿之间间隔形成排屑槽。优选的，非平面切削齿的顶端面设有第一切削面以及多个第二切削面，多个第二切削面衔接于绕非平面切削齿的中心轴线圆周分布并相互衔接；多个第二切削面均衔接于第一切削面的外周沿；各个第二切削面与第一切削面呈夹角设置；相邻两个第二切削面呈夹角设置。优选的，非平面切削齿的顶端面设有两个第三切削面，两个第三切削面相互衔接并呈夹角设置。优选的，所述内锥部以及外肩部上均分布有四个非平面切削齿，切径部上分布有三个平面切削齿。优选的，内锥部上分布的四个非平面切削齿的后倾角由靠近外肩部的一端至远离外肩部的一端依次为12°、13°、14°、15°；外肩部上分布的四个非平面切削齿的后倾角由靠近切径部的一端至远离切径部的一端依次为16°、17°、18°、19°；切径部上分布的三个平面切削齿的后倾角由上至下依次为20°、22°、24°。优选的，刀翼设有六个，六个刀翼在钻头本体的圆周方向上的分布角度分别为0°、60°、125°、180°、235°、295°。优选的，钻头本体上设有喷嘴，相邻的两个刀翼之间均分布有所述喷嘴。相比现有技术，本技术的有益效果在于：钻头本体上的各个刀翼上内锥部和外肩部上均分布有多个非平面切削齿，非平面切削齿可有效提高钻井过程中的破碎岩石的效率，提高切削力及整体力矩，降低被动的转矩波动，提高钻速。附图说明图1为本技术的钻头的剖视结构示意图；图2为本技术的应用非平面切削齿的钻头的立体结构示意图；图3为图2中钻头上的非平面切削齿的结构示意图；图4为本技术的具有另一种非平面切削齿的钻头的立体结构示意图；图5为图4中钻头上的非平面切削齿的结构示意图。图中：10、钻头本体；20、刀翼；21、内锥部；22、外肩部；23、切径部；24、非平面切削齿；241、第一切削面；242、第二切削面；243、第三切削面；25、平面切削齿；30、喷嘴。具体实施方式下面，结合附图以及具体实施方式，对本技术做进一步描述：如图1-5所示的一种具有非平面切削齿24的钻头，包括钻头本体10，在钻头本体10上设多个刀翼20，该多个刀翼20绕钻头本体10的中心轴线圆周间隔分布。具体的是，刀翼20包括内锥部21、外肩部22以及切径部23，内锥部21的一端延伸至钻头本体10的顶端面，内锥部21的顶端面与钻头本体10的顶端面呈夹角设置，而内锥部21的另一端与外肩部22的衔接。另外，外肩部22的一端衔接于内锥部21并分布于钻头本体10的肩部，外肩部22的另一端延伸至钻头本体10的侧部并与切径部23衔接。切径部23分布于钻头本体10的侧部沿钻头本体10的高度方向延伸。在内锥部21以及外肩部22上均分布有沿其各自长度方向排列的多个非平面切削齿24，而切径部23上分布有沿其自身长度方向排列的平面切削齿25。在上述结构基础上，使用本技术的具有非平面切削齿24的钻头时，由于钻头本体10上的各个刀翼20上内锥部21和外肩部22上均分布有多个非平面切削齿24，非平面切削齿24的表面不是平面，因而在钻入过程中非平面切削齿24不会的表面不会完全与岩层接触，因而与岩层接触面积小，比压高，易于吃入地层相对减少磨损；此外非平面切削齿24可有效提高钻井过程中的破碎岩石的效率，提高切削力及整体力矩，降低破岩被动的转矩波动，提高钻速。另外，需要说明的是，由于是在刀翼20分布于钻头本体10相对靠前的部分(即内锥部21和外肩部22)分布非平面切削齿24，因而可在开始破岩时便可具有较好的效率。而在刀翼20分布于钻头本体10相对靠后的部分(即切径部23)选用普通的平面切削齿25即可。优选的，在同一刀翼20上相邻两个非平面切削齿24之间可间隔形成排屑槽，可以使齿能更深入地面并很好的排屑。优选的，参见图2以及图3，非平面切削齿24的顶端面可设有第一切削面241以及多个第二切削面242，具体多个第二切削面242衔接于绕非平面切削齿24的中心轴线圆周分布并相互衔接；多个第二切削面242均衔接于第一切削面241的外周沿；各个第二切削面242与第一切削面241呈夹角设置，相邻两个第二切削面242呈夹角设置。即各个第二切削面242与第一切削面241均不在一个平面，同时各个第二切削面242也不在一个平面，在切削时，可以是相邻两个面之间的衔接处先与岩层接触，开始破岩，降低破岩过程中与岩层的接触面积，岩屑可沿对应的切削面排除。且由于多个第二切削面242围设在第一切削面241的外周沿，即该非平面切削齿24着力于岩层的各部分的力类似，易于平稳吃入岩层。当然，参见图4以及图5，非平面切削齿24也可选用另一种结构，即在非平面切削齿24的顶端面设有两个第三切削面243，两个切削面相互衔接并呈夹角设置，即两第三切削面243不在一个平面，在切削时，两个第三切削面243的衔接处先与岩层接触，开始破岩，降低破岩过程中与岩层的接触面积。可以理解的是，上述的非平面切削齿24还可选用其他结构，总之使非平面切削齿24上具有至少两个切削面，而该至少两切削面中至少两个不在同一个平面即可。优选的，在本实施例中，内锥部21以及外肩部22上均分布有四个非平面切削齿24，切径部23上分布有三个平面切削齿25，如此可在钻头本体10有效的结构上合理分布更多的切削齿。优选的，内锥部21上分布的四个非平面切削齿24的后倾角由靠近外肩部22的一端至远离外肩部22的一端依次为12°、13°、14°、15°；外肩部22上分布的四个非平面切削齿24的后倾角由靠近切径部23的一端至远离切径部23的一端依次为16°、17°、18°、19°；切径部23上分布的三个平面切削齿25的后倾角由上至下依次为20°、22°、24°。在上述结构基础上，在内锥部21与外肩部22上分布的非平面切削齿24的后倾角较小，且以1°的梯度递增，可以增加钻头的攻击性，取得较高的机械钻速。而在切径部23上分布的平面切削齿25的后倾角相对较大，便于平稳钻速。优选的，刀翼20设有六个，六个刀翼20在钻头本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用非平面切削齿的钻头，包括钻头本体，钻头本体上设多个刀翼，多个刀翼绕钻头本体的中心轴线圆周间隔分布；其特征在于，刀翼包括内锥部、外肩部以及切径部，内锥部的一端延伸至钻头本体的顶端面；内锥部的顶端面与钻头本体的顶端面呈夹角设置；内锥部的另一端与外肩部的衔接；外肩部的一端衔接于内锥部并分布于钻头本体的肩部；外肩部的另一端延伸至钻头本体的侧部并与切径部衔接；切径部分布于钻头本体的侧部沿钻头本体的高度方向延伸；所述内锥部以及外肩部上均分布有沿其各自长度方向排列的多个非平面切削齿；所述切径部上分布有沿其自身长度方向排列的平面切削齿。

【技术特征摘要】
1.一种应用非平面切削齿的钻头，包括钻头本体，钻头本体上设多个刀翼，多个刀翼绕钻头本体的中心轴线圆周间隔分布；其特征在于，刀翼包括内锥部、外肩部以及切径部，内锥部的一端延伸至钻头本体的顶端面；内锥部的顶端面与钻头本体的顶端面呈夹角设置；内锥部的另一端与外肩部的衔接；外肩部的一端衔接于内锥部并分布于钻头本体的肩部；外肩部的另一端延伸至钻头本体的侧部并与切径部衔接；切径部分布于钻头本体的侧部沿钻头本体的高度方向延伸；所述内锥部以及外肩部上均分布有沿其各自长度方向排列的多个非平面切削齿；所述切径部上分布有沿其自身长度方向排列的平面切削齿。2.如权利要求1所述的应用非平面切削齿的钻头，其特征在于，同一刀翼上相邻两个非平面切削齿之间间隔形成排屑槽。3.如权利要求1所述的应用非平面切削齿的钻头，其特征在于，非平面切削齿的顶端面设有第一切削面以及多个第二切削面，多个第二切削面衔接于绕非平面切削齿的中心轴线圆周分布并相互衔接；多个第二切削面均衔接于第一切削面的外周沿；各个第二切削面与第一切削面呈夹角设置；相邻两个第二切削面呈...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈俊勇，温贵凡，刘传香，胡家建，
申请(专利权)人：深圳新速通石油工具有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44