一种机械钻头安装结构的制作方法

1.本技术涉及机械钻头领域，尤其是一种机械钻头安装结构。


背景技术：

2.在钻井过程中钻头是破碎岩石的主要工具，井眼是由钻头破碎岩石而形成的，一个井眼形成得好坏，所用时间的长短，除与所钻地层岩石的特性和钻头本身的性能有关外，更与钻头和地层之间的相互匹配程度有关，钻头的合理选型对提高钻进速度、降低钻井综合成本起着重要作用。
3.在钻头工作时，有些工件硬度较大，容易造成钻头损坏，但现有的钻头大多通过卡合连接，不便于进行拆卸安装，耽误施工进度，且钻头长时间使用导致钻头磨损严重，降低了钻头的使用寿命。因此，针对上述问题提出一种机械钻头安装结构。


技术实现要素：

4.在本实施例中提供了一种机械钻头安装结构用于解决现有技术中的钻头损坏后不便于拆卸安装的问题。
5.根据本技术的一个方面，提供了一种机械钻头安装结构，包括钻机本体、安装机构和缓冲机构；
6.所述安装机构包括第二固定空腔，两个所述第二固定空腔分别固定设在钻机本体底部两端，两个所述第二固定空腔顶部均固定连接有齿条，两个所述齿条上均啮合有齿轮，两个所述齿轮上均固定套接有转动杆，两个所述转动杆两端均转动连接在固定块上，四个所述固定块分别固定连接在两个滑动板顶部两端，两个所述转动杆转动贯穿滑动板前端的固定块和第二固定空腔延伸至外部，两个所述滑动板上均固定设有第二凹槽，两个所述第二凹槽内均固定套接有套接杆，两个所述套接杆上均滑动套接有滑动套筒，两个所述滑动套筒上均固定连接有移动板，两个所述移动板均插接在第一凹槽内，两个所述第一凹槽分别固定设在顶板两端。
7.进一步地，所述第二固定空腔位于转动杆处固定设有开槽。
8.进一步地，所述滑动板上滑动套接有导向杆，所述导向杆两端分别固定连接在第二固定空腔两侧壁上。
9.进一步地，所述顶板上固定连接有两个第三弹簧，两个所述第三弹簧另一端固定连接在限位块上，两个所述限位块上均固定连接有插接杆，两个所述第三弹簧均套接在插接杆上，两个所述插接杆另一端均贯穿移动板延伸至第一凹槽内。
10.进一步地，所述滑动套筒上固定连接有第四弹簧，所述第四弹簧另一端固定连接在第二凹槽上，所述第四弹簧套接在套接杆上。
11.进一步地，所述缓冲机构包括固定滑槽，两个所述固定滑槽分别固定设在第一固定空腔两侧，所述第一固定空腔固定设在钻机本体底部，两个所述固定滑槽上均滑动连接有滑块，两个所述滑块上均固定连接有第二弹簧，两个所述第二弹簧另一端均固定连接在
固定滑槽上。
12.进一步地，两个所述滑块上均固定连接有伸缩杆，两个所述伸缩杆上均固定连接有夹板，两个所述夹板分别搭接在连接板两端，所述连接板底部固定连接有连接块，所述连接块固定连接在顶板上。
13.进一步地，两个所述伸缩杆上均套接有第一弹簧，两个所述第一弹簧两端分别固定连接在滑块和夹板上。
14.进一步地，两个所述夹板上均固定设有插接槽，两个所述插接槽内均插接有插接块，两个所述插接块分别固定连接在连接板两端。
15.进一步地，所述顶板上固定连接有钻头本体。
16.通过本技术上述实施例，采用了固定机构，解决了钻头损坏后不便于拆卸安装的问题，提高了施工效率。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
18.图1为本技术一种实施例的整体立体结构示意图；
19.图2为本技术一种实施例的整体内部结构示意图；
20.图3为本技术一种实施例的图2的a处局部放大结构示意图；
21.图4为本技术一种实施例的齿轮处连接侧视结构示意图。
22.图中：1、钻机本体，2、固定滑槽，3、滑块，4、第一弹簧，5、伸缩杆，6、插接块，7、连接板，8、插接槽，9、第二弹簧，10、夹板，11、第一固定空腔，12、限位块，13、第三弹簧，14、移动板，15、插接杆，16、第一凹槽，17、连接块，18、顶板，19、钻头本体，20、第四弹簧，21、滑动套筒，22、套接杆，23、第二凹槽，24、第二固定空腔，25、固定块，26、齿轮，27、齿条，28、转动杆，29、滑动板，30、导向杆，31、开槽。
具体实施方式
23.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
24.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
25.在本技术中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本技术及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
26.并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本技术中的具体含义。
27.此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
28.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
29.本实施例中的安装结构可以适用于各种钻头，例如，在本实施例提供了如下一种复合pdc钻头，本实施例中的安装结构可以用来进行安装如下复合pdc钻头。
30.该种复合pdc钻头，钻头体上规则间隔排列固定有若干pdc刀翼和若干牙轮。将所述牙轮与所述刀翼结合在同一所述钻头体上，以期使复合钻头同时具有pdc钻头优越的切削能力和持久的工作性能，以及牙轮钻头的破岩强度。
31.所述牙轮的切削锥面处交错布设有若干横向嵌设的pdc复合片。传统牙轮由合金钢经模锻制成锥体后，在牙轮锥面进行铣齿或镶齿操作。由于铣齿耐磨性不足，因而现有牙轮多采用镶齿处理。牙轮镶齿多采用碳化钨、钴系列硬质金属合金，近年来也出现了采用金刚石复合材料作为镶齿的技术方案，虽然牙轮钻头破岩过程中牙轮切削齿始终不脱离井底岩石恒接触区的工况极适合于以剪切方式破岩的pdc复合片，但由于牙轮切削齿相对岩石的作用方向在0
°
～360
°
之间不断变化，使pdc切削齿的聚晶金刚石切削层在工作过程中受力方向的变化幅度过大。而现有牙轮所采用的尖齿结构加剧了这种作用力的强度，加之聚晶金刚石切削层虽较硬质合金齿具有极为优越的硬度及耐磨性能，但其脆性较大，在上述工况中极易发生切削层的局部崩裂或断齿，从而在极短的时间内使pdc复合片损坏失效。而研究发现岩石诸力学强度中，抗拉强度最低、剪切强度次之、抗压强度最高。本实用新型采用横向镶嵌的方式，将所述pdc复合片沿其纵向轴线切面平行面进行固定，使聚晶金刚石切削层部分埋设于所述切削锥面内。所述pdc复合片的横截面垂直于所述切削锥面，并使各切削层朝向一致；所述pdc复合片采用球面齿或平面齿，其金刚石切削层倒角r为0.83。采用增大～所述pdc复合片的切削面倒角的方式进一步提高所述pdc复合片的抗冲击能力。由于切削齿抗冲击能力的提升，使所述牙轮能够采用较快的转速进行钻进，有利于提升钻头的机械钻速；所述pdc复合片的切削面与所述pdc刀翼的切削面朝向相对。所述pdc刀翼的旋转方向与所述牙轮的自转方向相反。钻进过程中，牙轮钻头和pdc钻头均会在地质、钻头参数设计、泥浆性能等因素的共同作用下，使岩屑紧贴钻头体而无法及时排出，从而形成泥包。本实用新型中，所述牙轮处的所述pdc复合片的切削面作用角度仅为0
°
90
°
，有效降～低了所述pdc复合片对岩石的切削强度，从而避免塑性岩石水分外溢，缓解岩屑与钻头体的贴合。将所述牙轮的切削面与所述pdc刀翼的切削面对向设置后，通过所述牙轮和所述pdc刀翼的
反向转动，加速该处局部岩屑和泥浆的流动；所述pdc刀翼与所述牙轮间，以及相邻两所述pdc刀翼间的所述钻头体处均设有水眼。所述水眼与前述岩屑和泥浆的加速流动相配合，进一步提高泥浆上返速度，以便对井底及钻头进行有效清洗，缓解泥包现象。
32.当然本实施例也可以用于安装其他结构的钻头。在此不再一一赘述，下面对本技术实施例的安装结构进行介绍。
33.请参阅图1-4所示，一种机械钻头安装结构，包括钻机本体1、安装机构和缓冲机构；
34.所述安装机构包括第二固定空腔24，两个所述第二固定空腔24分别固定设在钻机本体1底部两端，两个所述第二固定空腔24顶部均固定连接有齿条27，两个所述齿条27上均啮合有齿轮26，两个所述齿轮26上均固定套接有转动杆28，两个所述转动杆28两端均转动连接在固定块25上，四个所述固定块25分别固定连接在两个滑动板29顶部两端，两个所述转动杆28转动贯穿滑动板29前端的固定块25和第二固定空腔24延伸至外部，两个所述滑动板29上均固定设有第二凹槽23，两个所述第二凹槽23内均固定套接有套接杆22，两个所述套接杆22上均滑动套接有滑动套筒21，两个所述滑动套筒21上均固定连接有移动板14，两个所述移动板14均插接在第一凹槽16内，两个所述第一凹槽16分别固定设在顶板18两端，便于通过齿轮26与齿条27间的啮合带动移动板14运动，对钻头本体19进行固定安装。
35.所述第二固定空腔24位于转动杆28处固定设有开槽31，便于转动杆28运动；所述滑动板29上滑动套接有导向杆30，所述导向杆30两端分别固定连接在第二固定空腔24两侧壁上，便于滑动板29运动更加稳定；所述顶板18上固定连接有两个第三弹簧13，两个所述第三弹簧13另一端固定连接在限位块12上，两个所述限位块12上均固定连接有插接杆15，两个所述第三弹簧13均套接在插接杆15上，两个所述插接杆15另一端均贯穿移动板14延伸至第一凹槽16内，便于固定移动板14的位置；所述滑动套筒21上固定连接有第四弹簧20，所述第四弹簧20另一端固定连接在第二凹槽23上，所述第四弹簧20套接在套接杆22上，便于通过第四弹簧20弹力对钻头本体19的振动进行缓冲；所述缓冲机构包括固定滑槽2，两个所述固定滑槽2分别固定设在第一固定空腔11两侧，所述第一固定空腔11固定设在钻机本体1底部，两个所述固定滑槽2上均滑动连接有滑块3，两个所述滑块3上均固定连接有第二弹簧9，两个所述第二弹簧9另一端均固定连接在固定滑槽2上，便于通过第二弹簧9弹力对钻头本体19的振动进行缓冲；两个所述滑块3上均固定连接有伸缩杆5，两个所述伸缩杆5上均固定连接有夹板10，两个所述夹板10分别搭接在连接板7两端，所述连接板7底部固定连接有连接块17，所述连接块17固定连接在顶板18上，便于通过夹板10对钻头本体19进行定位；两个所述伸缩杆5上均套接有第一弹簧4，两个所述第一弹簧4两端分别固定连接在滑块3和夹板10上，便于通过第一弹簧4弹力推动夹板10运动；两个所述夹板10上均固定设有插接槽8，两个所述插接槽8内均插接有插接块6，两个所述插接块6分别固定连接在连接板7两端，便于固定连接板7的位置；所述顶板18上固定连接有钻头本体19。
36.本实用新型在使用时，本技术中出现的电器元件在使用时均外接连通电源和控制开关，首先将钻头本体19顶部的连接板7向第一固定空腔11内推动，连接板7两端的插接块6与夹板10接触，将两个夹板10向两边推动，伸缩杆5收缩，第一弹簧4压缩，插接块6向上运动至与插接槽8接触后，第一弹簧4弹力推动两个夹板10将连接板7固定住，插接块6与插接槽8契合，从而对钻头本体19进行定位，通过转动杆28转动带动齿轮26转动，齿轮26转动的同时
在啮合的齿条27上运动，带动滑动板29在导向杆30上运动，便于滑动板29运动更加稳定，滑动板29运动带动移动板14插入第一凹槽16内，同时向上拉动限位块12，第三弹簧13伸长，插接杆15向上运动，移动板14进入第一凹槽16后，松开限位块12，第三弹簧13弹力作用带动插接杆15插接在移动板14上，从而将钻头本体19固定安装在钻机本体1上，在钻头本体19工作时，钻头本体19产生的振动带动钻头本体19晃动，将移动板14向上推动，滑动套筒21在套接杆22上滑动，第四弹簧20伸长，同时滑块3在固定滑槽2上滑动，第二弹簧9压缩，第二弹簧9和第四弹簧20弹力作用，推动钻头本体19向下运动杆，从而对钻头本体19工作的振动进行缓冲，便于对钻头本体19进行保护。
37.本技术的有益之处在于：
38.1.本技术通过转动杆转动带动齿轮转动，齿轮转动的同时在啮合的齿条上运动，带动滑动板在导向杆上运动，滑动板运动带动移动板插入第一凹槽内，同时向上拉动限位块，第三弹簧伸长，插接杆向上运动，移动板进入第一凹槽后，松开限位块，第三弹簧弹力作用带动插接杆插接在移动板上，从而将钻头本体固定安装在钻机本体上；
39.2.本技术结构合理，在钻头本体工作时，钻头本体产生的振动带动钻头本体晃动，将移动板向上推动，滑动套筒在套接杆上滑动，第四弹簧伸长，同时滑块在固定滑槽上滑动，第二弹簧压缩，第二弹簧和第四弹簧弹力作用，推动钻头本体向下运动杆，从而对钻头本体工作的振动进行缓冲，便于对钻头本体进行保护；
40.3.本技术通过将钻头本体顶部的连接板向第一固定空腔内推动，连接板两端的插接块与夹板接触，将两个夹板向两边推动，伸缩杆收缩，第一弹簧压缩，插接块向上运动至与插接槽接触后，第一弹簧弹力推动两个夹板将连接板固定住，插接块与插接槽契合，从而对钻头本体进行定位。
41.涉及到电路和电子元器件和模块均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言，本技术保护的内容也不涉及对于软件和方法的改进。
42.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。