專利名稱：同心跟管鉆具的制作方法
技術(shù)領域：
同心跟管鉆具[0001]技術(shù)領域[0002]本實用新型與空氣潛孔錘跟管鉆具有關。[0003]背景技術(shù)[0004]已有的空氣潛孔錘對心跟管鉆具在擴孔鉆頭與導正器的連接平面上有凸頭，導正器的連接平面上有與凸頭滑動配合的蛇形凹槽，結(jié)構(gòu)復雜，制造困難，蛇形凹槽和凸頭配合精度不高，造成擴孔鉆頭張開和收攏阻力，易損壞擴孔鉆頭和導正器。擴孔鉆頭和導正器的扭矩傳送靠凸頭，凸頭形狀單薄，強度低，不易準確到位，傳扭面不是平面，傳遞扭矩小，易損壞。已有的中心開孔鉆頭上與立軸配合的孔為盲孔，立軸裝配困難，必須在中心開孔鉆頭和立軸之間設計橫銷來固定中心開孔鉆頭，由于要足夠的強度，橫銷直徑較大，使中心開孔鉆頭的厚度大，鉆具扭矩大。與立軸連接的橫銷需通過豎銷、彈簧和堵頭堵封，結(jié)構(gòu)復雜，裝配工作量大。[0005]實用新型內(nèi)容[0006]本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，制造和裝配容易，成本低，傳遞扭矩大而可靠，使用壽命長，排渣性能良好，整套鉆頭扭矩小的同心跟管鉆具。[0007]本實用新型是這樣實現(xiàn)的[0008]本實用新型同心跟管鉆具，導正器I位于套管和管靴內(nèi)，導正器下端通過立軸依次與第1、2擴孔鉆頭、中心鉆頭連接，第1、2擴孔鉆頭為形狀相同、方向相反扇形，兩扇形構(gòu)成整圓或直徑方向有缺槽的整圓，有相對滑動面，第1、2立軸分別偏心穿過導正器、第I、 2擴孔鉆頭和中心鉆頭上的孔，橫銷穿過導正器I的水平孔與立軸的凹槽連接，其特征在于導正器I有第1、2凹槽22、21，第1、2凹槽為導正器端面圓上的圓心角構(gòu)成的相對扇形槽， 扇形槽的側(cè)壁為平面或者為曲面段加平面段，第1、2擴孔鉆頭4、9分別有第1、2凸肩17、 18，第1、2凸肩位于兩擴孔鉆頭不同端，其投影在擴孔鉆頭內(nèi)，第1、2凸肩的傳扭面28、27 為平面，該平面與導正器凹槽上的平面?zhèn)缺谂浜?，當鉆具順時針旋轉(zhuǎn)，在第1、2凸肩全部位于導正器的第1、2凹槽內(nèi)時，第1、2擴孔鉆頭構(gòu)成直徑小于套管的同心圓，當鉆具反時針旋轉(zhuǎn)，凸肩徑向伸出導正器端面，其傳扭面與導正器凹槽的平面?zhèn)缺谂浜?。[0009]中心鉆頭5有臺階通孔與立軸的臺階配合。[0010]導正器的第1、2凹槽內(nèi)靠近槽壁有排渣斜孔24、25，導正器I端面有兩徑向排渣凹槽 23、26。[0011]導正器水平孔內(nèi)有臺階與橫銷配合，開口彈簧銷將橫銷封堵。[0012]所述的扇形槽的圓心角為平角，兩平角之間的端面有徑向排渣凹槽23、26。[0013]擴孔鉆頭的第1、2凸肩為扇形，擴孔鉆頭的扇形周邊上有保徑合金齒。[0014]本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，制造和裝配容易，成本低。擴孔鉆頭的凸肩和導正器的凹槽為扇形，制造容易，強度高，配合精度高。同心跟管鉆具在裝配狀態(tài)下，二個擴孔鉆頭能以二個臺階立軸為中心旋轉(zhuǎn)，從而使擴孔鉆頭張開或收攏。當擴孔鉆頭張開處于工作狀態(tài)時，扭矩由導正器凹槽平面?zhèn)缺趥鬟f給擴孔鉆頭，擴孔鉆頭凸肩17、18的傳扭面27、28為平面，傳遞扭矩可靠。當鉆具工作一段時間，導正器凹槽側(cè)壁和擴孔鉆頭凸肩都有磨損，兩擴孔鉆頭的相對滑動面位于導正器I的直徑上時，扭矩除由導正器凹槽側(cè)壁傳遞給擴孔鉆頭外，兩個擴孔鉆頭互鎖也提供部分扭矩。[0015]中心鉆頭有二個臺階通孔與二根臺階立軸的凸臺配合，中心鉆頭由凸臺限定，省去了固定中心鉆頭的橫銷。這種結(jié)構(gòu)有效地減小了中心鉆頭的厚度，從而減小了整套鉆具的扭矩。[0016]導正器有二個供擴孔鉆頭張開和收攏的扇形凹槽21、22，結(jié)構(gòu)簡單，與擴孔鉆頭的扇形凸肩配合可靠。導正器凹槽內(nèi)二個斜孔24、25供鉆頭正向旋轉(zhuǎn)排渣。二個徑向凹槽 23,26供鉆頭反向旋轉(zhuǎn)排渣，排渣性能優(yōu)良。鉆具使用壽命長。[0017]
[0018]圖I為本實用新型結(jié)構(gòu)圖之一。[0019]圖2為圖I的A向視圖。[0020]圖3為圖I的B— B剖視圖。[0021 ] 圖4為圖I的C一C剖視圖。[0022]圖5為圖I的D— D剖視圖。[0023]圖6為導正器端面結(jié)構(gòu)圖。[0024]具體實施方式
[0025]本實用新型包括導正器I、橫銷3、10、扇形擴孔鉆頭4、9、臺階立軸2、11、中心鉆頭 5、彈簧銷19、20等。本實用新型的二個扇形擴孔鉆頭在工作狀態(tài)時用凸肩17、18的傳扭矩平面?zhèn)鬟f鉆具扭矩；中心鉆頭承擔主要的破巖作用，扇形擴孔鉆頭起擴孔作用，能鉆出比套管直徑更大的孔，帶動套管同步跟進。[0026]中心鉆頭有排氣孔15，擴孔鉆頭有排氣孔16，導正器上有返吹孔13，立軸和中心鉆頭通孔有臺階7。[0027]本實用新型收攏狀態(tài)時，扇形擴孔鉆頭的扇形凸肩全部位于導正器I的扇形凹槽 21、22內(nèi)，形成的同心圓的直徑小于套管的內(nèi)徑，整套鉆具能在套管內(nèi)自由進出。張開、收攏實現(xiàn)途徑如下[0028]I、導正器I反時針轉(zhuǎn)動，扇形擴孔鉆頭4、9在導正器上張開(如圖2),扭矩由導正器凹槽平面?zhèn)缺趥鬟f給擴孔鉆頭，此時扇形擴孔鉆頭上的凸肩17、18徑向伸出導正器的凹槽22、21。順時針轉(zhuǎn)動導正器時，扇形擴孔鉆頭即收攏。[0029]2、導正器反時針方向轉(zhuǎn)動，扇形擴孔鉆頭先轉(zhuǎn)動張開至最大位置并在鉆機的軸向力作用下實現(xiàn)滑動定位。導正器凹槽22、21內(nèi)的兩斜孔24、25排除導正器凹槽內(nèi)的巖渣。 收攏扇形擴孔鉆頭時可順時針轉(zhuǎn)動導正器，扇形擴孔鉆頭即收攏在導正器凹槽內(nèi)。導正器端面上的徑向半圓形凹槽23、26排除導正器凹槽內(nèi)的巖渣。[0030]擴孔鉆頭4、9的扇形周邊上分別有保徑合金塊齒29、30。權(quán)利要求1.同心跟管鉆具，導正器(I)位于套管和管靴內(nèi)，導正器下端通過立軸依次與第1、2擴孔鉆頭、中心鉆頭連接，第1、2擴孔鉆頭為形狀相同、方向相反扇形，兩扇形構(gòu)成整圓或直徑方向有缺槽的整圓，有相對滑動面，第1、2立軸分別偏心穿過導正器、第1、2擴孔鉆頭和中心鉆頭上的孔，橫銷穿過導正器(I)的水平孔與立軸的凹槽連接，其特征在于導正器(I)有第1、2凹槽(22)、(21)，第1、2凹槽為導正器端面圓上的圓心角構(gòu)成的相對扇形槽，扇形槽的側(cè)壁為平面或者為曲面段加平面段，第1、2擴孔鉆頭(4)、(9)分別有第1、2凸肩(17)、(18)，第1、2凸肩位于兩擴孔鉆頭不同端，其投影在擴孔鉆頭內(nèi)，第1、2凸肩的傳扭面(28)、(27)為平面，該平面與導正器凹槽上的平面?zhèn)缺谂浜?，當鉆具順時針旋轉(zhuǎn)，在第1、2凸肩全部位于導正器的第1、2凹槽內(nèi)時，第1、2擴孔鉆頭構(gòu)成直徑小于套管的同心圓，當鉆具反時針旋轉(zhuǎn)，凸肩徑向伸出導正器端面，其傳扭面與導正器凹槽的平面?zhèn)缺谂浜稀?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鉆具，其特征在于中心鉆頭(5)有臺階通孔與立軸的臺階配合,立軸的端面上有合金齒。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鉆具，其特征在于導正器的第1、2凹槽內(nèi)靠近槽壁有排渣斜孔(24)、(25)，導正器(I)端面有兩徑向排渣凹槽(23)、(26)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鉆具，其特征在于導正器水平孔內(nèi)有臺階與橫銷配合，開口彈簧銷將橫銷封堵。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鉆具，其特征在于所述的扇形槽之間的端面有徑向排渣凹槽(23)、(26)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鉆具，其特征在于擴孔鉆頭的第1、2凸肩為扇形，擴孔鉆頭的扇形周邊上有保徑合金齒。
專利摘要本實用新型為同心跟管鉆具，解決已有鉆具結(jié)構(gòu)復雜，制造和裝配困難，傳遞扭矩小，易損壞的問題。導正器(1)有第1、2凹槽(22)、(21)，第1、2凹槽為導正器端面圓上的圓心角構(gòu)成的相對扇形槽，扇形槽的側(cè)壁為平面或者為曲面段加平面段，第1、2擴孔鉆頭(4)、(9)分別有第1、2凸肩(17)、(18)，第1、2凸肩位于擴孔鉆頭不同端，其投影在擴孔鉆頭內(nèi)，第1、2凸肩的傳扭面(28)、(27)為平面，該平面與導正器凹槽上的平面?zhèn)缺谂浜?，當鉆具順時針旋轉(zhuǎn)，在第1、2凸肩全部位于導正器的第1、2凹槽內(nèi)時，第1、2擴孔鉆頭構(gòu)成直徑小于套管的同心圓，當鉆具反時針旋轉(zhuǎn)，凸肩徑向伸出導正器端面，其傳扭面與導正器凹槽的平面?zhèn)缺谂浜稀?br> 文檔編號E21B10/46GK202810664SQ20122041081
公開日2013年3月20日 申請日期2012年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月20日
發(fā)明者趙建勤, 柳若龍, 王勇 申請人:中國地質(zhì)科學院探礦工藝研究所