阅读说明：本技术 一种石油开采用螺杆钻头结构 (Screw drill bit structure for oil development ) 是由 朱加道 王国华 刘书军 于 2020-07-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种石油开采用螺杆钻头结构,通过驱动所述安装座旋转,使所述牙轮与井底地面接触,所述牙轮转动过程中发生上下震动,并震动传递至所述倾斜抵块,带动所述倾斜抵块以所述连接转轴的中心轴为轴心转动,使位于所述倾斜抵块底部的所述液压伸缩杆通过所述导向转轴与所述倾斜抵块转动,带动所述液压伸缩杆在所述支撑底板和所述倾斜抵块之间伸缩,位于所述液压伸缩杆外周的所述回位弹簧抵接在所述支撑底板和所述倾斜抵块之间,并对所述倾斜抵块进行减震,从而使所述牙轮在转动过程中更平稳。(The invention discloses a screw drill bit structure for oil exploitation, which is characterized in that a mounting seat is driven to rotate, so that a gear wheel is contacted with the ground of a well bottom, the gear wheel vibrates up and down in the rotating process and transmits the vibration to an inclined abutting block to drive the inclined abutting block to rotate by taking a central shaft of a connecting rotating shaft as an axis, a hydraulic telescopic rod positioned at the bottom of the inclined abutting block rotates with the inclined abutting block through a guide rotating shaft to drive the hydraulic telescopic rod to stretch between a supporting bottom plate and the inclined abutting block, a return spring positioned on the periphery of the hydraulic telescopic rod abuts against the space between the supporting bottom plate and the inclined abutting block and absorbs the vibration of the inclined abutting block, and therefore the gear wheel is more stable in the rotating process.)

一种石油开采用螺杆钻头结构

技术领域

本发明涉及石油开采设备领域，尤其涉及一种石油开采用螺杆钻头结构。

背景技术

目前牙轮钻头代替刮刀钻头在硬质研磨性地层应用，但这种钻头在钻页岩和其他塑性岩层中的缺点主要是压持作用造成井底泥包，而随着钻深和井底压力以及泥浆比重的增加，泥包现象会更加严重。为了解决这个问题，多年来各钻头制造商对牙轮钻头进行了各种改进，但收效甚微。

由于石油开采打井需要接触硬质研磨性地层，刮刀钻头无法满足石油打井的需求，考虑到刮刀钻头或固定切削齿钻头在此方面受到的影响较小，人们开始尝试将两种钻头相结合，但由于两种钻头结合的结构较为集中且受力面分布不均，从而容易造成各部分震动强度不同而损坏钻头。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石油开采用螺杆钻头结构，旨在解决现有技术中的刮刀钻头或固定切削齿钻头在此方面受到的影响较小，人们开始尝试将两种钻头相结合，但由于两种钻头结合的结构较为集中且受力面分布不均，从而容易造成各部分震动强度不同而损坏钻头的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的一种石油开采用螺杆钻头结构，包括安装座、支撑轴、牙轮和连接组件；所述支撑轴与所述安装座固定连接，并位于所述安装座的一侧，所述牙轮与所述支撑轴转动连接，并位于所述支撑轴远离所述安装座的一侧；所述连接组件包括中部凸起件、连接转轴、倾斜抵块、轴承件和减震构件，所述中部凸起件与所述支撑轴固定连接，并位于所述支撑轴远离所述安装座的一侧，所述连接转轴与所述中部凸起件转动连接，并位于所述中部凸起件远离所述支撑轴的一侧，所述倾斜抵块与所述连接转轴固定连接，并与所述支撑轴抵接，且位于所述支撑轴靠近所述连接转轴的一侧，所述轴承件与所述倾斜抵块固定连接，并与所述牙轮转动连接，且位于所述倾斜抵块和所述牙轮之间；所述倾斜抵块具有安装槽和弧形凸起，所述安装槽的开口位于所述倾斜抵块靠近所述支撑轴的一侧，所述弧形凸起位于所述倾斜抵块靠近所述安装槽的一侧，所述减震构件包括弧形滑轨、支撑底板、液压伸缩杆和回位弹簧，所述弧形滑轨与所述中部凸起件固定连接，并与所述弧形凸起配合，且位于所述支撑轴靠近所述弧形凸起的一侧，所述支撑底板与所述支撑轴固定连接，并位于所述支撑轴靠近所述安装槽的一侧，所述液压伸缩杆的一端与所述倾斜抵块固定连接，并另一端与所述支撑底板固定连接，且位于所述安装槽的内部，所述回位弹簧的一侧与所述倾斜抵块固定连接，并另一侧与所述支撑底板固定连接，且套设在所述液压伸缩杆的外周。

其中，所述支撑轴具有排屑槽，所述排屑槽位于所述支撑轴靠近所述牙轮的一侧，并朝向所述安装座的方向贯穿所述支撑轴。

其中，所述安装座具有收纳腔，所述收纳腔位于所述安装座的内部，并与所述排屑槽贯通。

其中，所述石油开采用螺杆钻头结构还包括液压推进杆，所述液压推进杆与所述安装座固定连接，并位于所述安装座远离所述支撑座的一侧。

本发明的一种石油开采用螺杆钻头结构，通过驱动所述安装座旋转，使所述牙轮与井底地面接触，所述牙轮转动过程中发生上下震动，并震动传递至所述倾斜抵块，带动所述倾斜抵块以所述连接转轴的中心轴为轴心转动，使位于所述倾斜抵块底部的所述液压伸缩杆通过所述导向转轴与所述倾斜抵块转动，带动所述液压伸缩杆在所述支撑底板和所述倾斜抵块之间伸缩，位于所述液压伸缩杆外周的所述回位弹簧抵接在所述支撑底板和所述倾斜抵块之间，并对所述倾斜抵块进行减震，从而使所述牙轮在转动过程中更平稳。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的连接组件的结构示意图。

图2是本发明的减震构件的结构示意图。

图3是本发明的弧形滑轨和弧形凸起的连接结构示意图。

图4是本发明的安装座和支撑轴的内部结构示意图。

图中：1-安装座、2-支撑轴、3-牙轮、4-连接组件、5-液压推进杆、11-收纳腔、21-排屑槽、31-摩擦凸起、41-中部凸起件、42-连接转轴、43-倾斜抵块、44-轴承件、45-减震构件、46-驱动电机、47-导向转轴、48-侧向刀翼、100-石油开采用螺杆钻头结构、431-安装槽、432-弧形凸起、451-弧形滑轨、452-支撑底板、453-液压伸缩杆、454-回位弹簧、4511-T形槽。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1至图4，本发明提供了一种石油开采用螺杆钻头结构100，包括安装座1、支撑轴2、牙轮3和连接组件4；所述支撑轴2与所述安装座1固定连接，并位于所述安装座1的一侧，所述牙轮3与所述支撑轴2转动连接，并位于所述支撑轴2远离所述安装座1的一侧；所述连接组件4包括中部凸起件41、连接转轴42、倾斜抵块43、轴承件44和减震构件45，所述中部凸起件41与所述支撑轴2固定连接，并位于所述支撑轴2远离所述安装座1的一侧，所述连接转轴42与所述中部凸起件41转动连接，并位于所述中部凸起件41远离所述支撑轴2的一侧，所述倾斜抵块43与所述连接转轴42固定连接，并与所述支撑轴2抵接，且位于所述支撑轴2靠近所述连接转轴42的一侧，所述轴承件44与所述倾斜抵块43固定连接，并与所述牙轮3转动连接，且位于所述倾斜抵块43和所述牙轮3之间；所述倾斜抵块43具有安装槽431和弧形凸起432，所述安装槽431的开口位于所述倾斜抵块43靠近所述支撑轴2的一侧，所述弧形凸起432位于所述倾斜抵块43靠近所述安装槽431的一侧，所述减震构件45包括弧形滑轨451、支撑底板452、液压伸缩杆453和回位弹簧454，所述弧形滑轨451与所述中部凸起件41固定连接，并与所述弧形凸起432配合，且位于所述支撑轴2靠近所述弧形凸起432的一侧，所述支撑底板452与所述支撑轴2固定连接，并位于所述支撑轴2靠近所述安装槽431的一侧，所述液压伸缩杆453的一端与所述倾斜抵块43固定连接，并另一端与所述支撑底板452固定连接，且位于所述安装槽431的内部，所述回位弹簧454的一侧与所述倾斜抵块43固定连接，并另一侧与所述支撑底板452固定连接，且套设在所述液压伸缩杆453的外周。

进一步地，请参阅图2，所述连接组件4还包括导向转轴47，所述导向转轴47与所述倾斜抵块43固定连接，并与所述液压伸缩杆453转动连接，且位于所述安装槽431的内部。

在本实施方式中，所述安装座1与外部驱动设备通过螺纹连接，并用于通过所述支撑轴2和所述轴承件44安装所述牙轮3，所述牙轮3的外形为半圆体，所述中部凸起件41通过螺栓固定在所述支撑轴2中心位置，所述牙轮3的数量为三个，并分别通过三个所述轴承件44和所述倾斜抵块43以所述中部凸起件41的中心位置为轴心沿圆周方向设置，在所述中部凸起件41的外侧面通过轴承连接有三个所述连接转轴42，所述连接转轴42垂直于所述中部凸起件41的中心轴线，所述连接转轴42的外周与所述倾斜抵块43顶部的侧壁焊接固定，从而使所述倾斜抵块43以所述连接转轴42的轴线为轴心转动，所述倾斜抵块43的两侧端与所述中部凸起件41抵接，所述倾斜抵块43的底部具有所述安装槽431，并在所述中部凸起件41的外侧面螺纹安装有所述支撑底板452，所述支撑底板452靠近所述倾斜抵块43的所述安装槽431的槽口，所述安装槽431为矩形槽，并在所述安装槽431的内部安装有所述导向转轴47，所述导向转轴47螺纹固定在所述安装槽431的两侧壁上，所述液压伸缩杆453的一端通过轴承安装在所述导向转轴47上，并另一端螺纹固定在所述支撑底板452上，所述液压伸缩杆453为多段式伸缩滑杆，并在滑杆的内部填充有液压油，使所述液压伸缩杆453可进行伸缩，并在伸缩过程中受到内部液压油的缓冲，使得所述液压伸缩杆453可对所述倾斜抵块43的移动进行减缓；所述回位弹簧454的两端分别套设在所述支撑底板452和所述导向转轴47上，并套设在所述液压伸缩杆453的外周，所述倾斜抵块43的转动挤压所述回位弹簧454，所述回位弹簧454将压力转化为弹性势能对所述倾斜抵块43进行反向做功，从而减缓所述倾斜抵块43的震动；如此，驱动所述安装座1旋转，使所述牙轮3与井底地面接触，所述牙轮3转动过程中发生上下震动，并震动传递至所述倾斜抵块43，带动所述倾斜抵块43以所述连接转轴42的中心轴为轴心转动，使位于所述倾斜抵块43底部的所述液压伸缩杆453通过所述导向转轴47与所述倾斜抵块43转动，带动所述液压伸缩杆453在所述支撑底板452和所述倾斜抵块43之间伸缩，位于所述液压伸缩杆453外周的所述回位弹簧454抵接在所述支撑底板452和所述倾斜抵块43之间，并对所述倾斜抵块43进行减震，从而使所述牙轮3在转动过程中更平稳。

进一步地，请参阅图4，所述支撑轴2具有排屑槽21，所述排屑槽21位于所述支撑轴2靠近所述牙轮3的一侧，并朝向所述安装座1的方向贯穿所述支撑轴2。

进一步地，请参阅图4，所述安装座1具有收纳腔11，所述收纳腔11位于所述安装座1的内部，并与所述排屑槽21贯通。

在本实施方式中，所述排屑槽21贯穿所述支撑轴2，并与所述安装座1内部的所述收纳腔11贯通，所述安装座1的收纳腔11将硬石碎渣通过所述安装座1底部的通孔排出，从而使所述牙轮3在转动过程中将堆积在所述牙轮3周围的硬石碎屑排出，减少所述牙轮3与硬石的碰撞，从而使所述牙轮3的转动更平稳。

进一步地，请参阅图3，所述弧形滑轨451具有T形槽4511，所述T形槽4511位于所述弧形滑轨451靠近所述弧形凸起432的一侧，并与所述弧形凸起432配合。

在本实施方式中，所述弧形滑轨451外侧具有所述T形槽4511，又所述弧形滑轨451螺纹固定在所述中部凸起件41的外侧，所述T形槽4511与所述弧形凸起432配合，从而使所述倾斜抵块43与所述中部凸起件41的转动被所述弧形滑轨451限位，进而使所述倾斜抵块43的移动变为所述弧形凸起432沿所述弧形滑轨451的滑动，从而使所述倾斜抵块43的运动更平稳。

进一步地，请参阅图2，所述连接组件4还包括驱动电机46，所述驱动电机46与所述倾斜抵块43固定连接，并输出轴与所述牙轮3固定连接，且位于所述倾斜抵块43远离所述轴承件44的一侧。

在本实施方式中，所述驱动电机46螺纹固定在所述倾斜抵块43的外侧，并输出轴贯穿所述轴承件44，使所述驱动电机46的输出轴与所述牙轮3螺纹固定，从而驱动所述牙轮3以所述轴承件44的中心线为轴心自转，使得所述牙轮3能更高效地对地面硬石层进行破碎。

进一步地，请参阅图4，所述连接组件4还包括侧向刀翼48，所述侧向刀翼48与所述支撑轴2固定连接，并位于所述支撑轴2的外侧，且位于所述安装座1和所述中部凸起件41之间。

在本实施方式中，所述侧向刀翼48螺纹固定在所述支撑轴2的外周，并倾斜朝向所述牙轮3的一侧，且与所述支撑轴2表面的夹角为30°，从而使所述支撑轴2在转动过程中对地面硬石层进行扩宽，使得破碎的硬石能够存放到所述安装座1的后侧，避免了硬石碎渣堆积在所述牙轮3位置。

进一步地，请参阅图1，所述牙轮3具有摩擦凸起31，所述摩擦凸起31位于所述牙轮3远离所述轴承件44的一侧。

在本实施方式中，所述牙轮3表面具有多个所述摩擦凸起31，所述摩擦凸起31能增大与地面的摩擦力，使的所述牙轮3转动时与地面的接触更好，避免所述牙轮3打滑从而产生倾斜方向的震动。

进一步地，请参阅图1，所述石油开采用螺杆钻头结构100还包括液压推进杆5，所述液压推进杆5与所述安装座1固定连接，并位于所述安装座1远离所述支撑座的一侧。

在本实施方式中，所述液压推进杆5通过外部电机设备驱动旋转，进而带动安装座1和所述牙轮3朝向钻井的井底旋转，使得所述牙轮3在进行自转的同时以所述支撑轴2的中心轴为轴心旋转，使得所述牙轮3的施工效率更高。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。