[发明专利]一种用于钻深井的双速变扭钻头

说明书

本发明属于钻井钻头技术领域，尤其涉及一种用于钻深井的双速变扭钻头，它包括钻头钻杆、第一行星支板、钻环支撑、钻削头、钻环、中心钻盘、液力变矩器、内齿环、行星齿轮、第二行星支板、钻环支撑轴承，其中钻头钻杆通过液力变矩器与中心钻盘连接，中心钻盘的钻削头在与岩石碰撞过程中，液力变矩器能够调节钻盘的扭矩和转速，延长了钻头的寿命和提高了钻井的效率；另外在中心钻盘外侧安装有钻环钻削头，钻环通过钻环支撑上的内齿环、第一行星支板上的行星齿轮与钻头钻杆啮合，以相对于钻头钻杆较低的相反的速度转动，这样的设计将钻环钻削头与中心钻盘钻削头内层外层结合起来，两者之间相反的切向速度提高了岩石的破碎效率，具有较好的实用效果。

技术领域

本发明属于钻井钻头技术领域，尤其涉及一种用于钻深井的双速变扭钻头。

背景技术

目前钻井所用的钻头大多为整体铸造或者锻造，针对不同深度具有不同硬度的岩石层的钻井，或者单一的使用较硬的钻头或者根据所钻的岩石层实时更换钻头以达到钻井的目的。这两者均有一定的问题，对于前者在钻较软的岩石层时或多或少对钻头产生了磨耗，这个过程中所耗费的成本比用相对软的钻头钻较软的岩石层所耗费的成本要高，很不划算；对于后者，要经常更换钻头造成时间成本的提高。

本发明设计一种用于钻深井的双速变扭钻头解决如上问题。

发明内容

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种用于钻深井的双速变扭钻头，它是采用以下技术方案来实现的。

一种用于钻深井的双速变扭钻头，其特征在于：它包括钻头钻杆、固定杆套、第一行星支板、钻环支撑、钻环侧削头、钻削头、钻环、中心钻盘、液力变矩器、钻头内杆、内齿环、行星齿轮、行星齿轮轴、第二行星支板、钻环支撑轴承，其中液力变矩器输入端与钻头钻杆连接，液力变矩器输出端与钻头内杆连接，中心钻盘上侧安装在钻头内杆一端，中心钻盘下侧安装有多个钻削头；固定杆套嵌套在钻头钻杆外侧，第一行星支板安装在固定杆套下端，三个行星齿轮通过各自的行星齿轮轴周向均匀地安装在第一行星支板下侧；第二行星支板安装在三个行星齿轮轴下侧，且与第一行星齿轮支板沿行星齿轮中心面对称；液力变矩器的外壳体与第二行星支板下侧固定连接；内齿环安装钻环支撑上端的内侧，三个行星齿轮与内齿环啮合，钻环支撑通过钻环支撑轴承安装在液力变矩器的外壳上，钻环安装在钻环支撑下端，多个钻环侧削头周向均匀安装在钻环外侧面，钻环下侧安装有多个钻削头；钻头钻杆上在三个行星齿轮安装位置处具有齿型，钻头钻杆与三个行星齿轮均啮合。

作为本技术的进一步改进，上述第一行星支板下侧还安装有密封环。

作为本技术的进一步改进，上述行星齿轮数目可以为2、3、4、5个中的任意一个。

作为本技术的进一步改进，上述钻环下侧周向均匀开有多个钻环底槽且钻环底槽安装位置位于钻环侧削头安装位置之间。

作为本技术的进一步改进，上述固定杆套固定在钻井设备上且不随钻头钻杆转动。

相对于传统的钻井钻头技术，本发明中钻头钻杆通过液力变矩器与中心钻盘连接，中心钻盘的钻削头在与岩石碰撞过程中，液力变矩器能够调节钻盘的扭矩和转速，延长了钻头的寿命和提高了钻井的效率；另外在中心钻盘外侧安装有钻环钻削头，钻环通过钻环支撑上的内齿环、第一行星支板上的行星齿轮与钻头钻杆啮合，以相对于钻头钻杆较低的相反的速度转动，这样的设计将钻环钻削头与中心钻盘钻削头内层外层结合起来，两者之间相反的切向速度提高了岩石的破碎效率，具有较好的实用效果。

附图说明

图1是钻头外部结构示意图。

图2是钻头底部结构示意图。

图3是中心钻盘及液力变矩器安装示意图。

图4是中心钻盘及其钻削头底部结构示意图。

图5是钻环结构及其安装示意图。