钻具钻头及钻探设备制造技术

本实用新型专利技术涉及钻探工具领域，公开了一种钻具钻头及钻探设备。该钻具钻头包括：多级依次连接的钻头机构，每级钻头机构包括转动设置的钻头主体和固定在钻头主体上的刮刀组件，刮刀组件由所述钻头主体沿径向方向向外突出的长度按照钻头机构布置的级数增加而逐渐增大。该钻探设备包括该钻具钻头。本实用新型专利技术实采用多级钻头机构组合，由于钻进机构的刮刀组件的旋转直径按照级数增大而逐渐增大，一级钻头机构发挥导向和钻进功能，后面的钻头机构可发挥扶正和钻进功能。采用本实用新型专利技术实施例的钻具钻头可减小钻探过程中的孔洞的倾斜程度，以免偏离预定钻进路径，特别适合于较厚的松软地层钻探作业，大大提高了钻探效率，节省了钻探成本。本。本。

【技术实现步骤摘要】
钻具钻头及钻探设备


[0001]本技术涉及钻探工具领域，特别是涉及一种钻具钻头及钻探设备。

技术介绍

[0002]在以往的钻探中，如果遇到厚的松软地层，常常出现钻探进尺快的现象，但是，由于地层松软，钻孔孔斜很难控制，常常出现孔斜远远超出设计的现象。
[0003]目前，在松软地层中使用的钻具钻头为单一钻头，在钻进过程中容易出现倾斜，导致钻孔大大偏离预定钻进路径的缺陷。因此，需要对钻探设备的钻头装置进行改进，以适应厚的松软地层的钻进需要。

技术实现思路

[0004](一)要解决的技术问题
[0005]本技术实施例的目的是提供一种钻具钻头，以解决现有技术中存在的钻具钻头为单一钻头，在钻进过程中容易出现倾斜，导致钻孔大大偏离预定钻进路径的技术问题。
[0006](二)技术方案
[0007]为了解决上述技术问题，本技术实施例提供一种钻具钻头，包括：多级依次连接的钻头机构，每级所述钻头机构包括转动设置的钻头主体和固定在所述钻头主体上的刮刀组件，且所述刮刀组件由所述钻头主体沿径向方向向外突出的长度按照所述钻头机构布置的级数增加而逐渐增大。
[0008]其中，还包括钻齿，所述钻齿固定于所述刮刀组件的前端面和外端面中的至少一种。
[0009]其中，所述刮刀组件包括多个片状刮刀，且多个所述片状刮刀沿所述钻头主体的圆周方向间隔均匀布置于所述钻头主体的周侧。
[0010]其中，还包括出水孔和进水孔，所述出水孔设置于位于首级的所述钻头机构的钻头主体的前端端面上，所述进水孔设置于位于末级的所述钻头机构的钻头主体的后端端面上，且所述进水孔与所述出水孔连通。
[0011]其中，所述出水孔为多个，且沿所述钻头主体的前端端面的圆周方向间隔均匀设置。
[0012]其中，相邻所述钻头机构之间通过丝扣连接，且所述钻头主体的周侧构造有用于夹持旋紧的凹槽。
[0013]其中，还包括钻头吊环，所述钻头吊环的一端连接于位于末级的所述钻头机构的钻头主体上，另一端用于连接钻机。
[0014]其中，位于首级的所述钻头机构的片状刮刀的长度取值范围为80-100mm，宽度取值范围为45-55mm，厚度取值范围为8-12mm。
[0015]其中，位于末级的所述钻头机构的片状刮刀的长度取值范围为300-320mm，宽度取值范围为90-110mm，厚度取值范围为18-22mm。
[0016]本技术实施例还公开了一种钻探设备，包括如本技术实施例的钻具钻头。
[0017](三)有益效果
[0018]本技术实施例提供的一种钻具钻头及钻探设备，包括多级钻头机构，由于钻进机构的刮刀组件的旋转直径按照级数增大而逐渐增大，一级钻头机构发挥导向和钻进功能，后面的钻头机构可发挥扶正和钻进功能。采用本技术实施例的钻具钻头可减小钻探过程中的孔洞的倾斜程度，以免偏离预定钻进路径，特别适合于较厚的松软地层钻探作业，大大提高了钻探效率，节省了钻探成本。
附图说明
[0019]图1为本技术实施例钻具钻头的结构示意图；
[0020]图2为本技术实施例的一级钻头机构的横截面示意图。
[0021]附图标记：
[0022]1：一级刮刀组件；2：二级刮刀组件；3：三级刮刀组件；4：一级钻头主体；5：二级钻头主体；6：三级钻头主体；7：钻齿；8：出水孔；9：进水孔；10：钻头吊环；11：凹槽。
具体实施方式
[0023]下面结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。
[0024]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0025]值得注意的是：结合附图，本技术中提及到的“前端”代表钻进方向的前端，也即朝向钻进对象的一端，“后端”代表钻进方向的后端，也即背向钻进对象的一端，“首级”为第一级，文中“首级的钻头机构”代表第一级钻头机构，也即首先接触到钻进对象的钻头机构，“末级”为最后一级，文中“末级的钻头机构”代表最后一级钻头机构，也即最后接触到钻进对象的钻头机构。
[0026]如图1和图2所示，本技术实施例公开了一种钻具钻头，包括：多级依次连接的钻头机构，每级钻头机构包括转动设置的钻头主体和固定在钻头主体上的刮刀组件，且刮刀组件由所述钻头主体沿径向方向向外突出的长度按照钻头机构布置的级数增加而逐渐增大。
[0027]具体地，本实施例中的钻头机构为多级，优选为三级，相邻的钻头机构可采用焊接或丝扣的连接方式来传递回转运动。钻头机构包括钻头主体和刮刀组件，钻头主体主要用于安装刮刀组件并带动刮刀组件旋转以实现钻进需要。刮刀组件在旋转过程中的旋转直径由钻进方向的前端向后端逐渐增加，即一级刮刀组件1的旋转直径最小，三级刮刀组件3的旋转直径最大。
[0028]应当理解的是，虽然本文中以钻头机构为三级的实施例进行描述，但是在其他实
50mm。
[0038]在其中一个实施例中，钻具钻头还包括钻头吊环10，钻头吊环10的一端连接于位于末级的钻头机构的钻头主体上，另一端用于连接钻机，用于将钻头机构与钻机连接起来。钻头吊环10采用焊接的方式与钻头主体固定连接
[0039]实施例1：
[0040]如图1和图2所示，本实施例的钻具钻头包括三个钻头机构，分别为一级钻头机构、二级钻头机构和三级钻头机构。各级钻头机构之间采用焊接或丝扣的连接方式。各级钻头机构包括钻头主体和刮刀组件，两者采用焊接方式连接，具体为一级刮刀组件1焊接于一级钻头主体4上，二级刮刀组件2焊接于二级钻头主体5上，三级刮刀组件3焊接于三级钻头主体6上，钻头主体和刮刀组件的主材料为钢或铁。刮刀组件包括三个片状刮刀，且每个片状刮刀之间的夹角为120
°
。一级片状刮刀的尺寸最小，其长度为96mm，宽度为50mm，厚度为10mm；三级片状刮刀的尺寸最大，其长度为311mm，宽度为100mm，厚度为20mm，二级片状刮刀的尺寸在两者之间。在片状刮刀的前端面和/或外端面上镶嵌有尺寸为10-20mm，由硬质合金制成的5-10个钻齿7。出水孔8为三个，夹角为120
°
，每个出水孔8布置于两个片状刮刀之间，进水孔9和出水孔8贯穿整个钻具钻头，进水孔9的直径为30-50mm。钻头吊环10的一端焊接于三级钻头主体6上，焊接段长度为100-150mm。在各级的钻头主体的周侧构造有凹槽11，凹槽11深度为5-10mm，宽度为30-50mm，当各级钻头主体通过丝扣连接时，可采用夹持装置夹持于凹槽11处以拧紧各级钻头主体。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钻具钻头，其特征在于，包括：多级依次连接的钻头机构，每级所述钻头机构包括转动设置的钻头主体和固定在所述钻头主体上的刮刀组件，且所述刮刀组件由所述钻头主体沿径向方向向外突出的长度按照所述钻头机构布置的级数增加而逐渐增大。2.根据权利要求1所述的钻具钻头，其特征在于，还包括钻齿，所述钻齿固定于所述刮刀组件的前端面和外端面中的至少一种。3.根据权利要求1所述的钻具钻头，其特征在于，所述刮刀组件包括多个片状刮刀，且多个所述片状刮刀沿所述钻头主体的圆周方向间隔均匀布置于所述钻头主体的周侧。4.根据权利要求1所述的钻具钻头，其特征在于，还包括出水孔和进水孔，所述出水孔设置于位于首级的所述钻头机构的钻头主体的前端端面上，所述进水孔设置于位于末级的所述钻头机构的钻头主体的后端端面上，且所述进水孔与所述出水孔连通。5.根据权利要求4所述的钻具钻头，其特征在于，所述出...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴铁卫，唐朝苗，
申请(专利权)人：中国煤炭地质总局勘查研究总院，
类型：新型
国别省市：