[发明专利]钻头主体构造

说明书

本发明提供了一种示例性钻头，所述钻头由钻头头部部分和柄部分形成。所述钻头头部部分包括钻头面，并且所述柄包括钻头部分和钻头连接部。所述钻头连接部被配置成联接到钻柱。所述钻头头部和所述柄被配置成紧固在一起。当紧固在一起时，在所述钻头面的中心轴附近起头的一个或多个刀片延展到所述钻头的保径部分并且沿着所述柄的所述钻头部分的长度的至少一部分延展。一个或多个锚定元件联接到所述钻头头部和所述柄，以约束在所述钻头头部与所述柄之间的相对旋转或轴向移动。

对相关申请的交叉参考

本申请要求2017年5月3日提交的美国专利申请No.62/500,583的优先权和权益，所述申请明确以引用的方式整体并入本文。

背景技术

当前形成在上面具有多晶金刚石切削齿的固定切削齿钻头(常常被称为“PDC钻头”)的方法可以使用模具和/或主要图案来界定PDC钻头的形状，其中可以将钻头材料在模具中置于金属坯件周围，并且经过浸润以形成钻头主体。随后可以将多晶金刚石(“PCD”)钎焊到钻头主体以形成PDC钻头。在许多情况下，模具具有若干区段，所述区段被组装在一起以形成模具。另外，形成专用的模具零件并且将所述模具零件并入到模具中，用于形成穿过PDC钻头的通道、渠道或切槽。为了实现所要的公差，常常对模具进行机械加工。

其他形成PDC钻头的方法可以包括在金属坯件周围形成坯钻头(例如，通过在坯件周围按压钻头材料和/或通过在坯件周围预先烧结钻头材料)、将坯钻头铣削成PDC钻头的形状，并且烧结被铣削的钻头以形成PDC钻头主体。可以将PCD切削齿钎焊到钻头主体以形成PDC钻头。

可以将用于形成PDC钻头的钢坯件焊接到在一端上具有API销/内螺纹(即，满足API(美国石油协会)标准的螺纹连接)的另一钢零件。可以使用所述API销/内螺纹连接将PDC钻头连接到钻柱。

发明内容

根据本公开的一些方面，一种形成钻头的方法包括形成钻头头部；形成柄；以及将钻头头部附接到所述柄。所述钻头头部可以包括具有刀片的钻头面，所述刀片沿径向向外延伸并且界定钻头头部的保径部。所述钻头头部还可以在钻头头部的与钻头面相对的端部处包括柄连接部。所述柄可以在柄的第一端处包括钻头头部连接，所述柄的所述第一端可以具有延伸到钻头头部的保径部的外径。钻头连接部可以在与柄的第一端相对的柄的第二端处。在将钻头头部附接到柄时，可以使用钻头头部的柄连接部和柄的钻头连接部。另外，可以在将钻头头部附接到柄时将至少一个锚定元件插入穿过由所述钻头头部或所述柄中的至少一者界定的开口。

根据本公开的一个或多个其他方面，钻头可以包括钻头主体，所述钻头主体包括：钻头头部，所述钻头头部由至少一种基体材料形成；柄，所述柄由不同于所述至少一种基体材料的柄材料形成；以及螺纹连接，所述螺纹连接位于钻头头部与柄之间。刀片从钻头主体沿径向向外延伸并且沿着钻头主体沿轴向延伸，并且界定钻头的保径区。在钻头连接部也联接到钻头主体时，锚定元件处于锁定凹穴中，所述锁定凹穴处于钻头的保径区中，并且处于钻头头部与柄之间的界面处。

根据一个或多个额外的方面，一种钻头可以包括钻头主体和柄。所述钻头主体包括一个或多个第一刀片部分，并且所述柄包括一个或多个第二钻头部分。在所述钻头主体和所述柄固定在一起时，所述钻头主体的所述一个或多个第一刀片部分与所述柄的一个或多个第二钻头部分对准，以共同地产生沿着钻头主体和柄延伸的刀片。钻头主体中的一个或多个锁定凹穴、柄或以上两者可以接收锚定元件，所述锚定元件在钻头主体和柄固定在一起时抵制钻头主体与柄之间的相对移动。任选地，所述锁定凹穴可以部分形成于第一钻头部分和第二钻头部分中的每一者中。

在至少一个或多个方面中，一种钻头包括钻头主体，所述钻头主体具有钻头头部、柄和将钻头头部紧固到柄的螺纹连接。从钻头主体的中心轴沿径向向外延伸的刀片具有界定保径区的外表面。所述刀片是由钻头头部上和柄上的单独部分形成，并且柄上的刀片的部分形成保径区的长度的50％以上。钻头连接部还联接到钻头主体的柄。