一種高可靠性潛孔鉆頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種鉆井用鉆頭，具體的說涉及一種高可靠性潛孔鉆頭，屬于沖擊鉆技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前將潛孔沖擊器用于水井市場越來越普遍，因其高效特點(diǎn)深受鉆井用戶的歡迎。同時(shí)，因鉆井成本尚，對潛孔鉆頭的要求進(jìn)一步提尚，特別是深孔時(shí)，一旦發(fā)生鉆頭斷體，打撈成本高，成功率低。
[0003]當(dāng)前水井市場上通用鉆頭基本上采用礦山鉆頭的材質(zhì)及工藝，配用標(biāo)準(zhǔn)型的尾部結(jié)構(gòu)，比如阿特拉斯的DHD系列，QL系列，或者山特維克的Miss1n系列等，鑒于礦山市場對鉆頭斷體的敏感度不高，如果直接將該類鉆頭應(yīng)用于水井市場將帶有巨大使用風(fēng)險(xiǎn)。
[0004]通過統(tǒng)計(jì)分析，水井市場潛孔鉆頭的損壞出現(xiàn)在花鍵配合部位的占絕大數(shù)，而斷裂根源絕大多數(shù)為花鍵外側(cè)磨損造成的，針對花鍵部位針對性改進(jìn)是一項(xiàng)行之有效的措施。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型要解決的問題是針對花鍵進(jìn)行了針對性的設(shè)計(jì)改進(jìn)，提供高可靠性潛孔鉆頭，改進(jìn)設(shè)計(jì)了鉆頭與沖擊器的連接結(jié)構(gòu)，使之配合可靠，同時(shí)對花鍵加工細(xì)節(jié)進(jìn)行整體提升，有效降低了產(chǎn)品的使用風(fēng)險(xiǎn)。
[0006]為了解決上述問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0007]—種高可靠性潛孔鉆頭，包括鉆頭本體，靠近鉆頭本體的后端的連接處的外圓周上設(shè)置有若干條鉆頭花鍵，若干條鉆頭花鍵沿鉆頭本體的軸線均勻方向設(shè)置。
[0008]以下是本實(shí)用新型對上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化:
[0009]在保證鉆頭花鍵強(qiáng)度的前提下，所述鉆頭花鍵的花鍵厚度不低于10mm，盡可能采用較多的花鍵數(shù)量，通過增加花鍵數(shù)量，減少了單個(gè)花鍵與前接頭配合時(shí)的磨損量，有效減輕了花鍵的磨損。
[0010]進(jìn)一步優(yōu)化:所述鉆頭花鍵的截面為矩形結(jié)構(gòu)，其上部兩端分別通過倒角設(shè)置。
[0011]較大倒角可以有效避免熱處理對花鍵的影響，同時(shí)較高的表面質(zhì)量有利于熱處理的進(jìn)行，使處理表面組織得到統(tǒng)一。
[0012]進(jìn)一步優(yōu)化:所述鉆頭花鍵的下部兩側(cè)具有鍵底，所述鍵底采用較大的圓弧過渡。
[0013]進(jìn)一步優(yōu)化:所述鉆頭花鍵的長度為70-115mm，安裝時(shí)，將其與前接頭花鍵進(jìn)行匹配，使鉆頭花鍵配合長度占鉆頭花鍵總長度的80%以上。該措施同樣可以降低斷體幾率。
[0014]組裝時(shí)，控制鉆頭花鍵和前接頭花鍵的周圈均勻性，保證花鍵的配合及受力均勻性，避免單個(gè)花鍵受力而其他花鍵不受力的狀況。
[0015]本實(shí)用新型通過從花鍵數(shù)量，配合面積，花鍵加工細(xì)節(jié)等三個(gè)方面對花鍵質(zhì)量進(jìn)行了提升，經(jīng)驗(yàn)證可有效降低鉆頭在水井市場的斷體幾率，減少了故障率，提高了鉆井的成功率；同時(shí)改進(jìn)了鉆頭的外部形狀，使鉆頭的長度縮短，減少了裝配難度；配合專用型高頻高效節(jié)能型沖擊器使之鉆巖效率有了 20%以上的提高。
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
【附圖說明】
[0017]附圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中高可靠性潛孔鉆頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]附圖2為附圖1中的A-A向剖視圖；
[0019]附圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中高可靠性潛孔鉆頭的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖中:1_鉆頭花鍵；2_花鍵厚度；3_前接頭花鍵；4_倒角；5_花鍵底部；6_花鍵表面；7-鉆頭本體。
【具體實(shí)施方式】
[0021]實(shí)施例，如圖1、圖2所示，一種高可靠性潛孔鉆頭，包括鉆頭本體7，靠近鉆頭本體7的后端的連接處的外圓周上設(shè)置有若干條鉆頭花鍵1，若干條鉆頭花鍵1沿鉆頭本體7的軸線均勻方向設(shè)置。
[0022]在保證鉆頭花鍵1強(qiáng)度的前提下，所述鉆頭花鍵1的花鍵厚度2不低于10mm，盡可能采用較多的花鍵數(shù)量，比如4寸沖擊器可采用12花鍵，5寸沖擊器采用14花鍵，6寸沖擊器采用16花鍵，8寸沖擊器采用20花鍵等；通過增加花鍵數(shù)量，減少了單個(gè)花鍵與前接頭配合時(shí)的磨損量，有效減輕了花鍵的磨損。經(jīng)驗(yàn)證，8寸沖擊器20花鍵比較10花鍵，在使用完成后花鍵單側(cè)磨損降低60%以上，大大減輕了單個(gè)花鍵的磨損，使鉆頭的花鍵磨損量控制在硬化層以內(nèi)。
[0023]所述鉆頭花鍵1的截面為矩形結(jié)構(gòu)，其上部兩端分別設(shè)置倒角4，倒角4的尺寸是
l-2mm。較大倒角可以有效避免熱處理對花鍵的影響，同時(shí)較高的表面質(zhì)量有利于熱處理的進(jìn)行，使處理表面組織得到統(tǒng)一。
[0024]所述鉆頭花鍵1的下部兩側(cè)具有鍵底5，所述鍵底5采用較大的圓弧過渡，圓弧一般取值 R0.5-R1.5。
[0025]鉆頭花鍵1具有花鍵表面6，花鍵表面6采用拋光處理，保證花鍵加工質(zhì)量。
[0026]所述鉆頭花鍵1的長度a為70-115mm。
[0027]安裝時(shí)，將其與前接頭花鍵3進(jìn)行匹配，使鉆頭花鍵1配合長度占鉆頭花鍵1總長度的80%以上，而DHD系列的配合長度僅為花鍵長度的60%左右。
[0028]組裝時(shí)，控制鉆頭花鍵1和前接頭花鍵3的周圈均勻性，保證花鍵的配合及受力均勻性，避免單個(gè)花鍵受力而其他花鍵不受力的狀況。
[0029]花鍵形式由原來的細(xì)長型(花鍵端長度與直徑比值超過2.5)轉(zhuǎn)變?yōu)榇謮研?增加了花鍵的外圓尺寸，花鍵端長度與直徑比值小于1.8)，在沖擊配合面不變的情況下，降低了花鍵部位截面上單位面積承受及需傳遞的沖擊能量，進(jìn)一步降低了鉆頭的損壞幾率。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高可靠性潛孔鉆頭，包括鉆頭本體，其特征在于:靠近鉆頭本體的后端的連接處的外圓周上設(shè)置有若干條鉆頭花鍵，若干條鉆頭花鍵沿鉆頭本體的軸線均勻方向設(shè)置； 所述鉆頭花鍵的花鍵厚度不低于10mm ; 所述鉆頭花鍵的截面為矩形結(jié)構(gòu)，其上部兩端分別通過倒角設(shè)置； 所述鉆頭花鍵的下部兩側(cè)具有鍵底，所述鍵底采用較大的圓弧過渡。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高可靠性潛孔鉆頭，其特征在于: 所述鉆頭花鍵的長度為70-115_，安裝時(shí)，將其與前接頭花鍵進(jìn)行匹配，使鉆頭花鍵配合長度占鉆頭花鍵總長度的80%以上。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種高可靠性潛孔鉆頭，包括鉆頭本體，靠近鉆頭本體的后端的連接處的外圓周上設(shè)置有若干條鉆頭花鍵，若干條鉆頭花鍵沿鉆頭本體的軸線均勻方向設(shè)置，本實(shí)用新型通過從花鍵數(shù)量，配合面積，花鍵加工細(xì)節(jié)等三個(gè)方面對花鍵質(zhì)量進(jìn)行了提升，經(jīng)驗(yàn)證可有效降低鉆頭在水井市場的斷體幾率，減少了故障率，提高了鉆井的成功率；同時(shí)改進(jìn)了鉆頭的外部形狀，使鉆頭的長度縮短，減少了裝配難度；配合專用型高頻高效節(jié)能型沖擊器使之鉆巖效率有了20%以上的提高。
【IPC分類】E21B10/36
【公開號】CN205012922
【申請?zhí)枴緾N201520626196
【發(fā)明人】李保順, 侯磊磊, 朱月坤, 武明磊, 張勝福
【申請人】山東中瑞工程機(jī)械有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年8月19日