[发明专利]旋转钻头杆、如此配备的旋转钻头及制造方法

权利要求书

1.一种用于钻进地下岩层的旋转钻头，包括：

钻头体，其具有中心线并包括用于在钻进期间接触地层的前端；杆结构，包括：

至少一个锥形特征，其与钻头体的至少一个互补特征配合地接合并且至少部分地使所述杆结构相对于所述钻头体定位；和

后端，其具有与其相关、用于将旋转钻头连接到钻柱上的结构；

焊缝区域，其大体上由所述杆结构的至少一个表面和所述钻头体的至少一个表面形成；

多道焊缝，其将所述杆结构固定到大体布置在所述焊缝区域内的钻头体上，包括：

第一多个焊缝，包括：

起始于第一周向位置的第一焊缝；和

起始于第二周向位置的第二焊缝；

其中，所述第二周向位置和第一周向位置相对于所述钻头体的中心线隔开至少大约90°；和

固定到所述钻头体上的至少一个切削元件。

2.如权利要求1所述的旋转钻头，其中，所述杆结构包括具有小于大约0.35％的碳当量的材料。

3.如权利要求1所述的旋转钻头，其中，所述多道焊缝呈现一应力状态，其至少部分地响应于在多道焊缝形成期间施加在所述杆结构的至少一个锥形特征和所述钻头体的至少一个互补特征之间的作用力。

4.如权利要求1所述的旋转钻头，其中，所述焊缝区域包括大体上环形槽。

5.如权利要求4所述的旋转钻头，其中，所述第一焊缝和第二焊缝周向延伸。

6.如权利要求1所述的旋转钻头，其中，所述焊缝区域包括多个焊槽，其通过杆结构的纵向凹槽和钻头体的纵向凹槽的周向对准而形成。

7.如权利要求6所述的旋转钻头，其中，所述第一焊缝和第二焊缝在所述杆结构和钻头体的相应的、周向定位的纵向凹槽内纵向延伸。

8.如权利要求1所述的旋转钻头，其中，所述杆结构的一部分布置在形成于所述钻头体内的腔室中。

9.如权利要求8所述的旋转钻头，其中，所述钻头体的至少一个互补特征形成所述腔室的至少一部分。

10.如权利要求1所述的旋转钻头，还包括至少一个其它焊缝，其中，所述至少一个其它焊缝的周向起始位置与所述第二焊缝的第二周向位置隔开至少大约90°。

11.如权利要求10所述的旋转钻头，其中，所述至少一个其它焊缝包括

第二多个焊缝；

其中，第二多个焊缝中的每一个分别包括周向起始位置；并且

其中，第二多个焊缝中的每一个的周向起始位置与其前一个焊缝的周向起始位置隔开至少90°。

12.如权利要求11所述的旋转钻头，其中，所述第一多个焊缝中的焊缝的周向起始位置和第二多个焊缝的焊缝的周向起始位置相对于焊缝区域的周边大体上对称地定位。

13.如权利要求1所述的旋转钻头，还包括布置在杆结构和钻头体之间的可变形元件。

14.如权利要求13所述的旋转钻头，其中，所述可变形元件具有产生于所述杆结构的一个或多个表面和所述钻头体的一个或多个表面之间的压紧力。

15.如权利要求13所述的旋转钻头，其中，所述多道焊缝具有一应力状态，其至少部分地响应于产生在所述杆结构的一个或多个表面和所述钻头体的一个或多个表面之间的应力。

16.如权利要求1所述的旋转钻头，其中，所述钻头体的至少一个互补特征形成位于内部的腔室。

17.如权利要求16所述的旋转钻头，其中，所述杆结构的一部分布置在形成于所述钻头体内的腔室中。