本發(fā)明屬于鉆頭，尤其涉及一種分布式內(nèi)流道分體刀翼鉆頭。

背景技術(shù)：

1、刀翼鉆頭，通常指的是聚晶金剛石復(fù)合片鉆頭，是一種使用聚晶金剛石材料制成的小型切削塊鑲裝或燒結(jié)到鉆頭體上而形成的鉆頭。這種鉆頭廣泛應(yīng)用于油田、礦井、水井等工農(nóng)業(yè)建設(shè)的開采配件服務(wù)中，因其優(yōu)越的耐磨性和切削效率而受到青睞。

2、傳統(tǒng)技術(shù)中公開號為cn117948048a的專利公開了一種分布式內(nèi)流道分體刀翼鉆頭，屬于石油天然氣鉆采、地下資源開采、鉆井工程裝備領(lǐng)域，包括鉆頭本體，所述鉆頭本體上設(shè)置有主流道，以及與所述鉆頭本體分體安裝的分體式刀翼，所述分體式刀翼內(nèi)設(shè)置有連通所述主流道并用于冷卻的分流道?？梢灾苯訌膬?nèi)部對分體式刀翼及其上切削齒進(jìn)行降溫，進(jìn)而改善對分體式刀翼和其上切削齒的冷卻效果，保證分體式刀翼及其上切削齒在使用時可以冷卻充分，降低了熱磨損失效的風(fēng)險，保證了鉆頭使用壽命；此外，分體式刀翼采用分體安裝的方式固定在鉆頭本體上，便于加工，如分體式刀翼可采用3d打印工藝加工形成內(nèi)部復(fù)雜流道，而鉆頭本體則采用傳統(tǒng)的機(jī)械加工工藝或燒結(jié)而成，可以降低鉆頭整體加工成本。

3、然而現(xiàn)有技術(shù)存在一些問題：傳統(tǒng)裝置通過向切削齒傳輸冷卻液體進(jìn)行換熱，然而在實(shí)際應(yīng)用中，換熱后的冷卻液體可能滯留在流道中，未能迅速排出，這影響了散熱效率或是如若使用切削齒中心鉆孔的方式排出冷卻液體，很容易出現(xiàn)切削齒結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不夠發(fā)生斷裂的現(xiàn)象，因此我們提出一種分布式內(nèi)流道分體刀翼鉆頭。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷或不足，本發(fā)明提供了一種分布式內(nèi)流道分體刀翼鉆頭；通過精細(xì)的流道布局與結(jié)構(gòu)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了冷卻液體的高效循環(huán)與切削齒的強(qiáng)化保護(hù)，顯著提升了鉆頭的作業(yè)性能與使用壽命。

2、本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種分布式內(nèi)流道分體刀翼鉆頭，包括鉆頭本體，所述鉆頭本體下部固定連接有橫向限位安裝管，所述橫向限位安裝管下部連接有縱向限位安裝管，還包括：

3、主流道，所述鉆頭本體、橫向限位安裝管和縱向限位安裝管之間成型有用于傳輸冷卻液體主流道，所述主流道包括第三流道，所述第三流道開設(shè)在所述鉆頭本體內(nèi)部；

4、外刀翼板，所述鉆頭本體外部固定連接所述外刀翼板，所述外刀翼板設(shè)有多個，多個所述外刀翼板周向均勻設(shè)置在所述鉆頭本體上部；

5、第一切削齒，所述第一切削齒設(shè)有多個，多個所述第一切削齒固定安裝在所述外刀翼板遠(yuǎn)離所述鉆頭本體的一側(cè)；

6、所述鉆頭本體上部開設(shè)有與所述外刀翼板對應(yīng)設(shè)置的第一支流道，所述第一支流道與所述第三流道貫通，所述外刀翼板包括弧翼板，所述弧翼板內(nèi)部開設(shè)有安裝槽，所述第一切削齒固定安裝在所述安裝槽內(nèi)部，所述弧翼板還開設(shè)有冷卻通道，所述冷卻通道與所述安裝槽貫通，所述冷卻通道一端與所述第一支流道貫通，所述冷卻通道另一端穿過所述弧翼板與外界貫通。

7、作為本發(fā)明優(yōu)選的，所述弧翼板還開設(shè)有輸入孔和輸出孔，所述輸入孔和輸出孔位于所述冷卻通道的兩端，所述輸入孔與所述第一支流道連接貫通。

8、作為本發(fā)明優(yōu)選的，所述鉆頭本體上部還固定連接有內(nèi)刀翼板，所述內(nèi)刀翼板設(shè)有三個，三個所述內(nèi)刀翼板周向均勻陣列設(shè)置在所述鉆頭本體上部，所述外刀翼板設(shè)有六個。

9、作為本發(fā)明優(yōu)選的，每個所述內(nèi)刀翼板與相鄰的兩個所述外刀翼板為一組，所述內(nèi)刀翼板與相鄰的兩個所述外刀翼板成型有第一導(dǎo)向流道和第二導(dǎo)向流道。

10、作為本發(fā)明優(yōu)選的，所述鉆頭本體上部開設(shè)有第一出漿孔，所述第一出漿孔與所述第三流道貫通，相鄰的兩個所述內(nèi)刀翼板之間開設(shè)一個所述第一出漿孔。

11、作為本發(fā)明優(yōu)選的，所述鉆頭本體上部還開設(shè)有第二出漿孔，相鄰的兩個所述外刀翼板之間開設(shè)一個所述第二出漿孔，所述第二出漿孔傾斜設(shè)置。

12、作為本發(fā)明優(yōu)選的，所述內(nèi)刀翼板包括直翼板，三個所述直翼板一端固定連接，三個所述直翼板中心固定連接有輸入管，所述鉆頭本體上部還開設(shè)有第二支流道，所述第二支流道一端能與所述第三流道貫通，所述第二支流道另一端與所述輸入管連接貫通，每個所述直翼板內(nèi)部分別固定連接有冷卻管，每個所述冷卻管分別與所述輸入管固定連接，所述冷卻管輸出端與所述第二導(dǎo)向流道貫通。

13、作為本發(fā)明優(yōu)選的，所述直翼板上部固定安裝有若干第二切削齒，所述第二切削齒下部與所述冷卻管上部插接，所述直翼板外部還固定連接有連接板，所述連接板與其中一個所述弧翼板固定連接，所述連接板遮擋所述第二導(dǎo)向流道部分輸入口。

14、作為本發(fā)明優(yōu)選的，所述第一出漿孔位置固定安裝有噴頭，所述噴頭內(nèi)部開設(shè)有噴孔。

15、作為本發(fā)明優(yōu)選的，所述橫向限位安裝管兩側(cè)開設(shè)有橫向夾持限位槽，所述縱向限位安裝管開設(shè)有第一環(huán)形限位槽和第二環(huán)形限位槽，所述第二環(huán)形限位槽設(shè)有多個，所述縱向限位安裝管呈錐形設(shè)置，多個直徑不一的所述第二環(huán)形限位槽開設(shè)在所述縱向限位安裝管外部，所述第一環(huán)形限位槽開設(shè)在所述縱向限位安裝管頂部，所述縱向限位安裝管內(nèi)部開設(shè)有第一流道，所述橫向限位安裝管內(nèi)部開設(shè)有第二流道，所述第一流道依次貫通所述第二流道和第三流道。

16、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

17、本發(fā)明工作時，冷卻液體通過外部泵送系統(tǒng)進(jìn)入鉆頭內(nèi)部的第三流道，隨后分流至各個第一支流道。這些第一支流道與刀翼板內(nèi)的冷卻通道無縫對接，將冷卻液體直接輸送至緊貼切削齒的關(guān)鍵區(qū)域，實(shí)現(xiàn)高效換熱。換熱完成后，升溫的冷卻液體經(jīng)冷卻通道另一端迅速排出至外界，形成持續(xù)、暢通的冷卻。整個過程中，切削齒保持實(shí)心設(shè)計，既確保了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，又充分利用了冷卻液體的流動特性，達(dá)到了理想的散熱效果。通過分布式內(nèi)流道設(shè)計，確保冷卻液體在鉆頭內(nèi)部及切削齒周圍快速流動，有效降低了切削過程中的熱量積聚，提升了鉆頭的散熱性能。

技術(shù)特征：

1.一種分布式內(nèi)流道分體刀翼鉆頭，包括鉆頭本體（1）,所述鉆頭本體（1）下部固定連接有橫向限位安裝管（2），所述橫向限位安裝管（2）下部連接有縱向限位安裝管（8），其特征在于，還包括：

2.如權(quán)利要求1所述的一種分布式內(nèi)流道分體刀翼鉆頭，其特征在于：所述弧翼板（301）還開設(shè)有輸入孔（303）和輸出孔（305），所述輸入孔（303）和輸出孔（305）位于所述冷卻通道（306）的兩端，所述輸入孔（303）與所述第一支流道（10）連接貫通。

3.如權(quán)利要求2所述的一種分布式內(nèi)流道分體刀翼鉆頭，其特征在于：所述鉆頭本體（1）上部還固定連接有內(nèi)刀翼板（6），所述內(nèi)刀翼板（6）設(shè)有三個，三個所述內(nèi)刀翼板（6）周向均勻陣列設(shè)置在所述鉆頭本體（1）上部，所述外刀翼板（3）設(shè)有六個。

4.如權(quán)利要求3所述的一種分布式內(nèi)流道分體刀翼鉆頭，其特征在于：每個所述內(nèi)刀翼板（6）與相鄰的兩個所述外刀翼板（3）為一組，所述內(nèi)刀翼板（6）與相鄰的兩個所述外刀翼板（3）成型有第一導(dǎo)向流道（14）和第二導(dǎo)向流道（15）。

5.如權(quán)利要求4所述的一種分布式內(nèi)流道分體刀翼鉆頭，其特征在于：所述鉆頭本體（1）上部開設(shè)有第一出漿孔（4），所述第一出漿孔（4）與所述第三流道（903）貫通，相鄰的兩個所述內(nèi)刀翼板（6）之間開設(shè)一個所述第一出漿孔（4）。

6.如權(quán)利要求5所述的一種分布式內(nèi)流道分體刀翼鉆頭，其特征在于：所述鉆頭本體（1）上部還開設(shè)有第二出漿孔（5），相鄰的兩個所述外刀翼板（3）之間開設(shè)一個所述第二出漿孔（5），所述第二出漿孔（5）傾斜設(shè)置。

7.如權(quán)利要求4所述的一種分布式內(nèi)流道分體刀翼鉆頭，其特征在于：所述內(nèi)刀翼板（6）包括直翼板（601），三個所述直翼板（601）一端固定連接，三個所述直翼板（601）中心固定連接有輸入管（604），所述鉆頭本體（1）上部還開設(shè)有第二支流道（11），所述第二支流道（11）一端能與所述第三流道（903）貫通，所述第二支流道（11）另一端與所述輸入管（604）連接貫通，每個所述直翼板（601）內(nèi)部分別固定連接有冷卻管（603），每個所述冷卻管（603）分別與所述輸入管（604）固定連接，所述冷卻管（603）輸出端與所述第二導(dǎo)向流道（15）貫通。

8.如權(quán)利要求7所述的一種分布式內(nèi)流道分體刀翼鉆頭，其特征在于：所述直翼板（601）上部固定安裝有若干第二切削齒（602），所述第二切削齒（602）下部與所述冷卻管（603）上部插接，所述直翼板（601）外部還固定連接有連接板（605），所述連接板（605）與其中一個所述弧翼板（301）固定連接，所述連接板（605）遮擋所述第二導(dǎo)向流道（15）部分輸入口。

9.如權(quán)利要求6所述的一種分布式內(nèi)流道分體刀翼鉆頭，其特征在于：所述第一出漿孔（4）位置固定安裝有噴頭（12），所述噴頭（12）內(nèi)部開設(shè)有噴孔（13）。

10.如權(quán)利要求1所述的一種分布式內(nèi)流道分體刀翼鉆頭，其特征在于：所述橫向限位安裝管（2）兩側(cè)開設(shè)有橫向夾持限位槽（7），所述縱向限位安裝管（8）開設(shè)有第一環(huán)形限位槽（801）和第二環(huán)形限位槽（802），所述第二環(huán)形限位槽（802）設(shè)有多個，所述縱向限位安裝管（8）呈錐形設(shè)置，多個直徑不一的所述第二環(huán)形限位槽（802）開設(shè)在所述縱向限位安裝管（8）外部，所述第一環(huán)形限位槽（801）開設(shè)在所述縱向限位安裝管（8）頂部，所述縱向限位安裝管（8）內(nèi)部開設(shè)有第一流道（901），所述橫向限位安裝管（2）內(nèi)部開設(shè)有第二流道（902），所述第一流道（901）依次貫通所述第二流道（902）和第三流道（903）。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種分布式內(nèi)流道分體刀翼鉆頭，包括鉆頭本體下部固定連接有橫向限位安裝管，橫向限位安裝管下部連接有縱向限位安裝管，還包括：主流道，主流道包括第三流道；外刀翼板，鉆頭本體外部固定連接外刀翼板；鉆頭本體上部開設(shè)有第一支流道，第一支流道與第三流道貫通，外刀翼板包括弧翼板，弧翼板內(nèi)部開設(shè)有安裝槽，第一切削齒固定安裝在安裝槽內(nèi)部，弧翼板還開設(shè)有冷卻通道。本發(fā)明工作時冷卻液體通過外部泵送系統(tǒng)進(jìn)入鉆頭內(nèi)部的第三流道，隨后分流至各個第一支流道。將冷卻液體直接輸送至緊貼切削齒的關(guān)鍵區(qū)域，實(shí)現(xiàn)高效換熱。換熱完成后，升溫的冷卻液體經(jīng)冷卻通道另一端迅速排出至外界。

技術(shù)研發(fā)人員：王維祥,周國梅
受保護(hù)的技術(shù)使用者：徐州潤達(dá)鉆探工具有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/26