一种扩孔螺杆钻具的制作方法

1.本发明涉及螺杆钻具领域，具体涉及一种扩孔螺杆钻具。


背景技术：

2.螺杆钻具，是一种以钻井液为动力，把液体压力能转为机械能的容积式井下动力钻具。
3.目前常规的螺杆钻具，在扩孔时，其扩孔直径不可调整，其在钻不同孔径时，需要更换不同的钻具，使用上相对不便，且多数扩孔结构在扩孔时与外界刚性接触，缺少相应的缓冲部件，容易对切削刃造成损伤。
4.为此，如何解决上述现有技术存在的不足，是本发明研究的课题。


技术实现要素：

5.为解决上述问题，本发明公开了一种扩孔螺杆钻具。
6.为了达到以上目的，本发明提供如下技术方案：一种扩孔螺杆钻具，包括外套杆、主钻头及可变径扩孔组件，所述外套杆呈中空结构，所述主钻头可拆卸的连接于外套杆的一端，所述可变径扩孔组件套设于外套杆上并靠近主钻头设置；所述可变径扩孔组件包括多个成环形状排列的弧形钻板，各所述弧形钻板的外侧均安装有切削刃，相邻两弧形钻板之间连接有弹性连接片，该弹性连接片由内向外弯曲呈弧形状，所述弧形钻板与弹性连接片之间围绕形成一空腔，相邻所述弧形钻板的内侧之间连接有中空杆，各所述中空杆均位于空腔内，所述弧形钻板的内侧朝向中空杆连接有一滑动插入在中空杆内腔的抵压杆，所述抵压杆与中空杆滑动密封配合，所述中空杆内的两抵压杆端面之间形成一油压腔；所述外套杆内安装有与所述油压腔相连通的管路。
7.上述方案中，所述抵压杆上沿其长度方向均匀套设有多个弹性限位环，所述中空杆内壁沿其长度方向对应各弹性限位环凹设有与其卡入配合的限位槽。
8.上述方案中，所述弧形钻板至少设置有三个，该三个弧形钻板之间的中空杆沿其外套杆的径向错位排列布置。
9.上述方案中，所述弧形钻板为空心结构，所述外套杆中与所述弧形钻板的内腔连通有循环冷却水进水管和循环冷却出水管。
10.上述方案中，所述可变径扩孔组件的空腔内设置有一螺纹套，所述外套杆的外侧通过多个导轨与螺纹套滑动配合，所述外套杆的两侧还转动连接有与螺纹套内壁啮合传动的螺杆。
11.上述方案中，所述主钻头的表面均布有多个冲水孔，所述外套杆中设置有与所述冲水孔相连通的管道。
12.本发明的有益效果为：本发明的扩孔螺杆钻具设置有可变径扩孔组件，它包括个成环形状排列的弧形钻板，各所述弧形钻板的外侧均安装有切削刃，相邻两弧形钻板之间连接有弹性连接片，该弹性连接片由内向外弯曲呈弧形状，所述弧形钻板与弹性连接片之
间围绕形成一空腔，相邻所述弧形钻板的内侧之间连接有中空杆，各所述中空杆均位于空腔内，所述弧形钻板的内侧朝向中空杆连接有一滑动插入在中空杆内腔的抵压杆，在使用中可通过管路通入液压油，改变其外轮廓直径，以灵活调整其扩孔尺寸。
附图说明
13.图1为本发明的立体图；图2为可变径扩孔组件的剖视图；图3为可变径扩孔组件的立体图；图4为实施例中弹性限位环的位置示意图；图5为实施例中螺杆与螺纹套的配合示意图。
具体实施方式
14.下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
15.实施例：参见图1-5，一种扩孔螺杆钻具，包括外套杆100、主钻头200及可变径扩孔组件300，外套杆100呈中空结构，主钻头200通过螺栓可拆卸的连接于外套杆100的一端，可变径扩孔组件300套设于外套杆100上并靠近主钻头200设置；主钻头200用于在作业时先开设较小的孔；可变径扩孔组件300包括多个成环形状排列的弧形钻板301，各弧形钻板301的外侧均安装有切削刃311，相邻两弧形钻板301之间连接有弹性连接片302，该弹性连接片302由内向外弯曲呈弧形状，弹性连接片302使用301不锈钢，一方面用于支撑连接相邻两弧形钻板301，并可使两者之间能够相对扭转；另一方面与弧形钻板301之间围绕形成一空腔可阻挡异物的进入。
16.弧形钻板301与弹性连接片302之间围绕形成一空腔，相邻弧形钻板301的内侧之间连接有中空杆303，各中空杆303均位于空腔内，弧形钻板301的内侧朝向中空杆303连接有一滑动插入在中空杆303内腔的抵压杆304，抵压杆304与中空杆303滑动密封配合，中空杆303内的两抵压杆304端面之间形成一油压腔；外套杆100内安装有与油压腔相连通的管路。
17.作业时，先由主钻头200先开设较小的孔，再由后侧的可变径扩孔组件300进行扩孔；油压腔通过管路连通外部液压油，通过控制油压腔内油压大小可控制中空杆303内两端的抵压杆304伸出距离，油压越大抵压杆304，伸出距离越长，通过抵压杆304，推动弧形钻板301向外扩张可增大其钻孔直径，反正油压降低时抵压杆304缩回，弧形钻板301收缩孔径直径减小；通过油压控制的弧形钻板301可在扩孔时，油压腔内的液压油可被压缩，具备一定缓冲作用，避免扩孔时，直接刚性接触造成损坏。
18.为了使抵压杆304伸出中空杆303的距离更加准确，抵压杆304上沿其长度方向均匀套设有多个弹性限位环314，中空杆303内壁沿其长度方向对应各弹性限位环314凹设有与其卡入配合的限位槽，通过限位环314限位槽的配合可对抵压杆304的位置进行准确限位。
19.弧形钻板301至少设置有三个，该三个弧形钻板301之间的中空杆303沿其外套杆
100的径向错位排列布置，可使弧形钻板301之间的受力更加均匀。
20.弧形钻板301为空心结构，外套杆100中与弧形钻板301的内腔连通有循环冷却水进水管和循环冷却出水管，使用时可连通外部循环冷却水，对其进行降温处理。
21.为了便于灵活调整可变径扩孔组件300的位置，可变径扩孔组件300的空腔内设置有一螺纹套305，外套杆100的外侧通过多个导轨与螺纹套305滑动配合，外套杆100的两侧还转动连接有与螺纹套305内壁啮合传动的螺杆101，可通过转动螺杆101以调整变径扩孔组件300的整体位置。
22.主钻头200的表面均布有多个冲水孔，外套杆100中设置有与冲水孔相连通的管道，可在使用时连通外部高压水流，加湿钻孔部位进行辅助作业。
23.需要说明的是，以上内容仅仅说明了本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰均落入本发明权利要求书的保护范围之内。


技术特征：
1.一种扩孔螺杆钻具，其特征在于：包括外套杆（100）、主钻头（200）及可变径扩孔组件（300），所述外套杆（100）呈中空结构，所述主钻头（200）可拆卸的连接于外套杆（100）的一端，所述可变径扩孔组件（300）套设于外套杆（100）上并靠近主钻头（200）设置；所述可变径扩孔组件（300）包括多个成环形状排列的弧形钻板（301），各所述弧形钻板（301）的外侧均安装有切削刃（311），相邻两弧形钻板（301）之间连接有弹性连接片（302），弹性连接片（302）由内向外弯曲呈弧形状，所述弧形钻板（301）与弹性连接片（302）之间围绕形成一空腔，相邻所述弧形钻板（301）的内侧之间连接有中空杆（303），各所述中空杆（303）均位于空腔内，所述弧形钻板（301）的内侧朝向中空杆（303）连接有一滑动插入在中空杆（303）内腔的抵压杆（304），所述抵压杆（304）与中空杆（303）滑动密封配合，所述中空杆（303）内的两抵压杆（304）端面之间形成一油压腔；所述外套杆（100）内安装有与所述油压腔相连通的管路。2.根据权利要求1所述的一种扩孔螺杆钻具，其特征在于：所述抵压杆（304）上沿其长度方向均匀套设有多个弹性限位环（314），所述中空杆（303）内壁沿其长度方向对应各弹性限位环（314）凹设有与其卡入配合的限位槽。3.根据权利要求1所述的一种扩孔螺杆钻具，其特征在于：所述弧形钻板（301）至少设置有三个，该三个弧形钻板（301）之间的中空杆（303）沿其外套杆（100）的径向错位排列布置。4.根据权利要求1或2所述的一种扩孔螺杆钻具，其特征在于：所述弧形钻板（301）为空心结构，所述外套杆（100）中与所述弧形钻板（301）的内腔连通有循环冷却水进水管和循环冷却出水管。5.根据权利要求1所述的一种扩孔螺杆钻具，其特征在于：所述可变径扩孔组件（300）的空腔内设置有一螺纹套（305），所述外套杆（100）的外侧通过多个导轨与螺纹套（305）滑动配合，所述外套杆（100）的两侧还转动连接有与螺纹套（305）内壁啮合传动的螺杆（101）。6.根据权利要求1所述的一种扩孔螺杆钻具，其特征在于：所述主钻头（200）的表面均布有多个冲水孔，所述外套杆（100）中设置有与所述冲水孔相连通的管道。

技术总结
本发明公开了一种扩孔螺杆钻具，包括外套杆、主钻头及可变径扩孔组件，所述外套杆呈中空结构，所述主钻头拆卸的连接于外套杆的一端，所述可变径扩孔组件套设于外套杆上并靠近主钻头设置；可变径扩孔组件，它包括个成环形状排列的弧形钻板，各所述弧形钻板的外侧均安装有切削刃，相邻两弧形钻板之间连接有弹性连接片，该弹性连接片由内向外弯曲呈弧形状，所述弧形钻板与弹性连接片之间围绕形成一空腔，相邻所述弧形钻板的内侧之间连接有中空杆，各所述中空杆均位于空腔内，所述弧形钻板的内侧朝向中空杆连接有一滑动插入在中空杆内腔的抵压杆，在使用中可通过管路通入液压油，改变其外轮廓直径，以灵活调整其扩孔尺寸。以灵活调整其扩孔尺寸。以灵活调整其扩孔尺寸。


技术研发人员：卓景军 樊海龙 何传健 席文奎 何育民 徐永和
受保护的技术使用者：盐城市新永佳石油机械制造有限公司
技术研发日：2021.12.29
技术公布日：2022/4/22