[发明专利]一种套管损坏井修复用长寿命复合钻头

权利要求书

1.一种套管损坏井修复用长寿命复合钻头，其特征在于包括：牙轮轴承(1)、锁紧钢球(2)、一排齿(3)、小滚柱(4)、空心滚柱(5)、背锥齿(6)、密封组合(7)、牙掌体(8)、牙掌轴承(9)、橡胶滑块(10)、塞销孔(11)、进油孔(12)、水孔(13)、二排齿(14)、三排齿(15)、四排齿(16)和五排齿(17)；

所述牙轮轴承(1)、牙掌轴承(9)、小滚柱(4)、空心滚柱(5)和橡胶滑块(10)组成滚滑复合轴承，牙掌轴承(9)表面围绕多个橡胶滑块(10)和空心滚柱(5)，以两块橡胶滑块(10)之间设置一根空心滚柱(5)的方式排列；小滚柱(4)安装在牙轮轴承(1)和牙掌轴承(9)形成的上部环形空隙位置，空心滚柱(5)安装在牙轮轴承(1)和牙掌轴承(9)的形成的下部环形空隙位置；

所述橡胶滑块(10)的外圆弧面直径与牙轮轴承(1)内孔直径相同，长度与空心滚柱(5)相同，径向厚度与空心滚柱(5)直径相同，橡胶滑块(10)节圆弧长小于的空心滚柱(5)直径，橡胶滑块(10)两侧侧面相平行；

牙掌轴承(1)上设置牙轮，牙轮上布设梯度合金齿，梯度合金齿有五排，包括：一排齿(3)、二排齿(14)、三排齿(15)、四排齿(16)和五排齿(17)；

所述牙掌体(8)经过锻造成型，利用五轴联动组合铣床进行塞销孔(11)、进油孔(12)、水孔(13)的钻孔加工；塞销孔(11)设在牙掌体(8)掌背上部，进油孔(12)设在牙掌体(8)下部的凹槽位置，水孔(13)在牙掌体(8)凸出部位；

所述牙轮轴承(1)内孔部位加工有密封环槽，密封组合(7)安装在牙轮轴承(1)的密封环槽中，且牙轮轴承(1)、牙掌体(8)和空心滚柱(5)装配后将密封组合(7)压紧，形成高可靠性密封结构。

2.根据权利要求1所述的一种套管损坏井修复用长寿命复合钻头，其特征在于：所述一排齿(3)、二排齿(14)形状为前部呈圆弧状，圆弧状部位为陶瓷/金属功能梯度合金齿，三排齿、四排齿前端部位为锥形并为金刚石焊接层，五排齿为整体硬质合金结构，背锥齿(6)镶嵌压入在牙轮(45)度斜面位置，背锥齿(6)为金刚石与硬质合金结合结构。

3.根据权利要求1所述的一种套管损坏井修复用长寿命复合钻头，其特征在于：所述滚滑复合轴承的小滚柱(4)和空心滚柱(5)的材料为60Si2Mn，硬度HRC55～58，弧形橡胶滑块材料为W6Mo5Cr4V2，硬度HRC56～60。

4.根据权利要求1所述的一种套管损坏井修复用长寿命复合钻头，其特征在于：所述密封组合(7)由O型密封圈座(701)和O型密封圈(702)组成，O型密封圈(702)镶嵌在O型密封圈座(701)的槽中，轴承密封部分选用密封组合(7)的O型密封圈座(701),O型密封圈(702)为适应高转速密封圈采用大截面，小压缩量设计。

5.根据权利要求4所述的一种套管损坏井修复用长寿命复合钻头，其特征在于：所述密封组合(7)的O型密封圈座(701)由四氟乙烯制成，O型密封圈(702)由派克N制成。

6.根据权利要求1所述的一种套管损坏井修复用长寿命复合钻头，其特征在于：橡胶滑块(10)宽度应为空心滚柱(5)直径的1.5～1.8倍，空心滚柱(5)直径可比橡胶滑块厚度小0.005～0.01mm，总径向间隙应在0.15～0.20mm之间。