一种分布式内流道分体刀翼钻头的制作方法

本发明属于钻头，尤其涉及一种分布式内流道分体刀翼钻头。

背景技术：

1、刀翼钻头，通常指的是聚晶金刚石复合片钻头，是一种使用聚晶金刚石材料制成的小型切削块镶装或烧结到钻头体上而形成的钻头。这种钻头广泛应用于油田、矿井、水井等工农业建设的开采配件服务中，因其优越的耐磨性和切削效率而受到青睐。

2、传统技术中公开号为cn117948048a的专利公开了一种分布式内流道分体刀翼钻头，属于石油天然气钻采、地下资源开采、钻井工程装备领域，包括钻头本体，所述钻头本体上设置有主流道，以及与所述钻头本体分体安装的分体式刀翼，所述分体式刀翼内设置有连通所述主流道并用于冷却的分流道。可以直接从内部对分体式刀翼及其上切削齿进行降温，进而改善对分体式刀翼和其上切削齿的冷却效果，保证分体式刀翼及其上切削齿在使用时可以冷却充分，降低了热磨损失效的风险，保证了钻头使用寿命；此外，分体式刀翼采用分体安装的方式固定在钻头本体上，便于加工，如分体式刀翼可采用3d打印工艺加工形成内部复杂流道，而钻头本体则采用传统的机械加工工艺或烧结而成，可以降低钻头整体加工成本。

3、然而现有技术存在一些问题：传统装置通过向切削齿传输冷却液体进行换热，然而在实际应用中，换热后的冷却液体可能滞留在流道中，未能迅速排出，这影响了散热效率或是如若使用切削齿中心钻孔的方式排出冷却液体，很容易出现切削齿结构强度不够发生断裂的现象，因此我们提出一种分布式内流道分体刀翼钻头。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的缺陷或不足，本发明提供了一种分布式内流道分体刀翼钻头；通过精细的流道布局与结构优化，实现了冷却液体的高效循环与切削齿的强化保护，显著提升了钻头的作业性能与使用寿命。

2、本发明是这样实现的，一种分布式内流道分体刀翼钻头，包括钻头本体，所述钻头本体下部固定连接有横向限位安装管，所述横向限位安装管下部连接有纵向限位安装管，还包括：

3、主流道，所述钻头本体、横向限位安装管和纵向限位安装管之间成型有用于传输冷却液体主流道，所述主流道包括第三流道，所述第三流道开设在所述钻头本体内部；

4、外刀翼板，所述钻头本体外部固定连接所述外刀翼板，所述外刀翼板设有多个，多个所述外刀翼板周向均匀设置在所述钻头本体上部；

5、第一切削齿，所述第一切削齿设有多个，多个所述第一切削齿固定安装在所述外刀翼板远离所述钻头本体的一侧；

6、所述钻头本体上部开设有与所述外刀翼板对应设置的第一支流道，所述第一支流道与所述第三流道贯通，所述外刀翼板包括弧翼板，所述弧翼板内部开设有安装槽，所述第一切削齿固定安装在所述安装槽内部，所述弧翼板还开设有冷却通道，所述冷却通道与所述安装槽贯通，所述冷却通道一端与所述第一支流道贯通，所述冷却通道另一端穿过所述弧翼板与外界贯通。

7、作为本发明优选的，所述弧翼板还开设有输入孔和输出孔，所述输入孔和输出孔位于所述冷却通道的两端，所述输入孔与所述第一支流道连接贯通。

8、作为本发明优选的，所述钻头本体上部还固定连接有内刀翼板，所述内刀翼板设有三个，三个所述内刀翼板周向均匀阵列设置在所述钻头本体上部，所述外刀翼板设有六个。

9、作为本发明优选的，每个所述内刀翼板与相邻的两个所述外刀翼板为一组，所述内刀翼板与相邻的两个所述外刀翼板成型有第一导向流道和第二导向流道。

10、作为本发明优选的，所述钻头本体上部开设有第一出浆孔，所述第一出浆孔与所述第三流道贯通，相邻的两个所述内刀翼板之间开设一个所述第一出浆孔。

11、作为本发明优选的，所述钻头本体上部还开设有第二出浆孔，相邻的两个所述外刀翼板之间开设一个所述第二出浆孔，所述第二出浆孔倾斜设置。

12、作为本发明优选的，所述内刀翼板包括直翼板，三个所述直翼板一端固定连接，三个所述直翼板中心固定连接有输入管，所述钻头本体上部还开设有第二支流道，所述第二支流道一端能与所述第三流道贯通，所述第二支流道另一端与所述输入管连接贯通，每个所述直翼板内部分别固定连接有冷却管，每个所述冷却管分别与所述输入管固定连接，所述冷却管输出端与所述第二导向流道贯通。

13、作为本发明优选的，所述直翼板上部固定安装有若干第二切削齿，所述第二切削齿下部与所述冷却管上部插接，所述直翼板外部还固定连接有连接板，所述连接板与其中一个所述弧翼板固定连接，所述连接板遮挡所述第二导向流道部分输入口。

14、作为本发明优选的，所述第一出浆孔位置固定安装有喷头，所述喷头内部开设有喷孔。

15、作为本发明优选的，所述横向限位安装管两侧开设有横向夹持限位槽，所述纵向限位安装管开设有第一环形限位槽和第二环形限位槽，所述第二环形限位槽设有多个，所述纵向限位安装管呈锥形设置，多个直径不一的所述第二环形限位槽开设在所述纵向限位安装管外部，所述第一环形限位槽开设在所述纵向限位安装管顶部，所述纵向限位安装管内部开设有第一流道，所述横向限位安装管内部开设有第二流道，所述第一流道依次贯通所述第二流道和第三流道。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

17、本发明工作时，冷却液体通过外部泵送系统进入钻头内部的第三流道，随后分流至各个第一支流道。这些第一支流道与刀翼板内的冷却通道无缝对接，将冷却液体直接输送至紧贴切削齿的关键区域，实现高效换热。换热完成后，升温的冷却液体经冷却通道另一端迅速排出至外界，形成持续、畅通的冷却。整个过程中，切削齿保持实心设计，既确保了结构强度，又充分利用了冷却液体的流动特性，达到了理想的散热效果。通过分布式内流道设计，确保冷却液体在钻头内部及切削齿周围快速流动，有效降低了切削过程中的热量积聚，提升了钻头的散热性能。

技术特征：

1.一种分布式内流道分体刀翼钻头，包括钻头本体（1）,所述钻头本体（1）下部固定连接有横向限位安装管（2），所述横向限位安装管（2）下部连接有纵向限位安装管（8），其特征在于，还包括：

2.如权利要求1所述的一种分布式内流道分体刀翼钻头，其特征在于：所述弧翼板（301）还开设有输入孔（303）和输出孔（305），所述输入孔（303）和输出孔（305）位于所述冷却通道（306）的两端，所述输入孔（303）与所述第一支流道（10）连接贯通。

3.如权利要求2所述的一种分布式内流道分体刀翼钻头，其特征在于：所述钻头本体（1）上部还固定连接有内刀翼板（6），所述内刀翼板（6）设有三个，三个所述内刀翼板（6）周向均匀阵列设置在所述钻头本体（1）上部，所述外刀翼板（3）设有六个。

4.如权利要求3所述的一种分布式内流道分体刀翼钻头，其特征在于：每个所述内刀翼板（6）与相邻的两个所述外刀翼板（3）为一组，所述内刀翼板（6）与相邻的两个所述外刀翼板（3）成型有第一导向流道（14）和第二导向流道（15）。

5.如权利要求4所述的一种分布式内流道分体刀翼钻头，其特征在于：所述钻头本体（1）上部开设有第一出浆孔（4），所述第一出浆孔（4）与所述第三流道（903）贯通，相邻的两个所述内刀翼板（6）之间开设一个所述第一出浆孔（4）。

6.如权利要求5所述的一种分布式内流道分体刀翼钻头，其特征在于：所述钻头本体（1）上部还开设有第二出浆孔（5），相邻的两个所述外刀翼板（3）之间开设一个所述第二出浆孔（5），所述第二出浆孔（5）倾斜设置。

7.如权利要求4所述的一种分布式内流道分体刀翼钻头，其特征在于：所述内刀翼板（6）包括直翼板（601），三个所述直翼板（601）一端固定连接，三个所述直翼板（601）中心固定连接有输入管（604），所述钻头本体（1）上部还开设有第二支流道（11），所述第二支流道（11）一端能与所述第三流道（903）贯通，所述第二支流道（11）另一端与所述输入管（604）连接贯通，每个所述直翼板（601）内部分别固定连接有冷却管（603），每个所述冷却管（603）分别与所述输入管（604）固定连接，所述冷却管（603）输出端与所述第二导向流道（15）贯通。

8.如权利要求7所述的一种分布式内流道分体刀翼钻头，其特征在于：所述直翼板（601）上部固定安装有若干第二切削齿（602），所述第二切削齿（602）下部与所述冷却管（603）上部插接，所述直翼板（601）外部还固定连接有连接板（605），所述连接板（605）与其中一个所述弧翼板（301）固定连接，所述连接板（605）遮挡所述第二导向流道（15）部分输入口。

9.如权利要求6所述的一种分布式内流道分体刀翼钻头，其特征在于：所述第一出浆孔（4）位置固定安装有喷头（12），所述喷头（12）内部开设有喷孔（13）。

10.如权利要求1所述的一种分布式内流道分体刀翼钻头，其特征在于：所述横向限位安装管（2）两侧开设有横向夹持限位槽（7），所述纵向限位安装管（8）开设有第一环形限位槽（801）和第二环形限位槽（802），所述第二环形限位槽（802）设有多个，所述纵向限位安装管（8）呈锥形设置，多个直径不一的所述第二环形限位槽（802）开设在所述纵向限位安装管（8）外部，所述第一环形限位槽（801）开设在所述纵向限位安装管（8）顶部，所述纵向限位安装管（8）内部开设有第一流道（901），所述横向限位安装管（2）内部开设有第二流道（902），所述第一流道（901）依次贯通所述第二流道（902）和第三流道（903）。

技术总结本发明公开了一种分布式内流道分体刀翼钻头，包括钻头本体下部固定连接有横向限位安装管，横向限位安装管下部连接有纵向限位安装管，还包括：主流道，主流道包括第三流道；外刀翼板，钻头本体外部固定连接外刀翼板；钻头本体上部开设有第一支流道，第一支流道与第三流道贯通，外刀翼板包括弧翼板，弧翼板内部开设有安装槽，第一切削齿固定安装在安装槽内部，弧翼板还开设有冷却通道。本发明工作时冷却液体通过外部泵送系统进入钻头内部的第三流道，随后分流至各个第一支流道。将冷却液体直接输送至紧贴切削齿的关键区域，实现高效换热。换热完成后，升温的冷却液体经冷却通道另一端迅速排出至外界。技术研发人员：王维祥,周国梅受保护的技术使用者：徐州润达钻探工具有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/26