基于對金剛石鉆頭復(fù)合片后傾角進行測量的測角器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于對金剛石鉆頭復(fù)合片后傾角進行測量的測角器，包括固定桿，所述固定桿的頂端固定有刻度盤，刻度盤上設(shè)置有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸能夠繞著其軸線在刻度盤上轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸連接有指針，指針穿過轉(zhuǎn)軸，且指針的底端連接有重塊，固定桿側(cè)壁上固定有水平儀和磁塊，磁塊設(shè)置在水平儀的下方，且水平儀的軸線與固定桿的軸線垂直。該測角器專用于對金剛石鉆頭上的復(fù)合片后傾角進行測量，組成部件少，轉(zhuǎn)軸細小精密，測量的精度高。
【專利說明】基于對金剛石鉆頭復(fù)合片后傾角進行測量的測角器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及地質(zhì)鉆探領(lǐng)域，具體地，涉及一種基于對金剛石鉆頭復(fù)合片后傾角進行測量的測角器。
【背景技術(shù)】
[0002]在地質(zhì)鉆探工程中所用金剛石鉆頭上有幾十顆不同方位的金剛石復(fù)合片，它的安裝后傾角是鉆頭設(shè)計的重要參數(shù)，在不同底層的鉆探中，合理地設(shè)計后傾角，可以達到提高鉆頭速度，減少復(fù)合片受沖擊破壞，大大提高鉆頭壽命和降低鉆井成本，所以后傾角的設(shè)計一直受到各鉆頭生產(chǎn)廠家的重視。
[0003]為了探索后傾角參數(shù)在不同底層鉆探中的實際作用，我們常常需要對一些廠家的金剛石復(fù)合片鉆頭的后傾角設(shè)計進行分析，其中包括使用效果好的鉆頭和使用效果不好的鉆頭。同時需要對自己設(shè)計的鉆頭在復(fù)合片片穴加工中和釬焊復(fù)合片過程中帶來的復(fù)合片后傾角誤差有必要進行檢測。
[0004]過去為了檢測復(fù)合片安裝后傾角，經(jīng)常需要將鉆頭送到有專門三維測量設(shè)備的單位去檢測，費時又費錢，很不方便。
[0005]申請?zhí)枮椤?01020202009.8”的中國專利公開了一種測角儀，是用于測量較大物體
的坡度，但是這種測角儀的結(jié)構(gòu)是利用直桿貼合被測邊進行測量，如同常用的簡易量角器原理，僅為測量水平面使用，這種測角儀的誤差很大，使用的領(lǐng)域受限。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于對金剛石鉆頭復(fù)合片后傾角進行測量的測角器，該測角器專用于對金剛石鉆頭上的復(fù)合片后傾角進行測量，組成部件少，轉(zhuǎn)軸細小精密，測量的精度高。
[0007]本實用新型解決上述問題所采用的技術(shù)方案是:基于對金剛石鉆頭復(fù)合片后傾角進行測量的測角器，包括固定桿，所述固定桿的頂端固定有刻度盤，刻度盤上設(shè)置有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸能夠繞著其軸線在刻度盤上轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸連接有指針，指針穿過轉(zhuǎn)軸，且指針的底端連接有重塊，固定桿側(cè)壁上固定有水平儀和磁塊，磁塊設(shè)置在水平儀的下方，且水平儀的軸線與固定桿的軸線垂直。在上述技術(shù)方案中，利用固定桿上設(shè)置的磁塊與金剛石復(fù)合片進行固定，金剛石復(fù)合片具有磁性，因此測角器能夠牢牢與復(fù)合片固定，這樣減小其測量時的自由移動，減少其測量時的誤差，測量的精確度更高，現(xiàn)對于現(xiàn)有的三維測量設(shè)備，使用的部件少，結(jié)構(gòu)簡單，刻度盤呈弧形結(jié)構(gòu)，O刻度線在中間，轉(zhuǎn)軸屬于精密部件，細小，采用套筒的形式將轉(zhuǎn)軸一端穿過刻度盤內(nèi)部，在受到重塊的重力牽引下，指針連同轉(zhuǎn)軸能夠精確地轉(zhuǎn)動到位，使得指針在刻度盤上能夠精確地指示出數(shù)值，操作人員能夠得到精確的復(fù)合片后傾角參數(shù)。
[0008]石油地質(zhì)鉆探工程中普遍使用金剛石復(fù)合片鉆頭，為了提高鉆頭的鉆井效率，增加金剛石復(fù)合片的耐磨性和抗沖擊能力，金剛石復(fù)合片都按一定的后傾角和旁側(cè)角安裝在鉆頭上，而且隨著所鉆地層的巖性不同和鉆井參數(shù)設(shè)計不同，后傾角和旁側(cè)角的大小也應(yīng)選擇不同，其中后傾角的選擇影響最大。然而每一顆復(fù)合片的切削齒因這兩個傾角方向不同就形成了一個“三維”的空間轉(zhuǎn)角，這給鉆頭后傾角的檢測帶來一定的難度，而利用本方案設(shè)計的測角器，通過貼緊在復(fù)合片上，利用重物和刻度盤的結(jié)合能夠準確地測量出后傾角的角度。
[0009]進一步地，磁塊和水平儀分別設(shè)置在固定桿的對稱兩側(cè)。固定桿采用不銹鋼制成，將磁塊和水平儀分別設(shè)置在固定桿的對稱兩側(cè)，這樣在磁塊固定在金剛石復(fù)合片上后，水平儀能夠面對操作人員，便于查看水平儀的狀態(tài)。
[0010]進一步地，磁塊為圓柱體結(jié)構(gòu)，且圓柱體結(jié)構(gòu)的其中一個端面內(nèi)凹形成凹槽，凹槽與圓柱體結(jié)構(gòu)的側(cè)壁連通，固定桿穿過凹槽，且固定桿的側(cè)壁分別與凹槽的側(cè)壁和底面接觸；磁塊遠離固定桿的端面與固定桿的軸線平行。將磁塊上設(shè)置凹槽后，能夠增加與固定桿的牢固度，如同卡入式結(jié)構(gòu)，而不需要采用其他的方式進行固定。
[0011]進一步地，水平儀為氣泡水平儀，重塊設(shè)置在氣泡水平儀的上方。水平儀是一種測量角度的常用量具。氣泡水平儀是其中的一種類型，屬于現(xiàn)有設(shè)備，利用對氣泡位置的控制實現(xiàn)找平。當(dāng)然也可以采用其他類型的水平儀，相對而言，氣泡水平儀的結(jié)構(gòu)簡單，使用成本低。在安裝時，尤其要保證水平儀的軸線與固定桿的軸線要呈90°，這樣測量出的數(shù)值才是準確的。
[0012]進一步地，轉(zhuǎn)軸的軸線與固定桿的軸線垂直；刻度盤遠離固定桿的端面為圓弧面，且轉(zhuǎn)軸設(shè)置在圓弧面的中心處。指針是隨著轉(zhuǎn)軸在刻度盤上靈活擺動，重塊一般是采用密度較大的非磁性材料金屬塊，在重力的作用將，將指針保持在鉛垂方向。
[0013]綜上，本實用新型的有益效果是:
[0014]1、由于該測角器結(jié)構(gòu)簡單，組成構(gòu)件少，而且轉(zhuǎn)軸細小精密，因此測量精確度高，將所側(cè)參數(shù)與設(shè)計原始參數(shù)比較，誤差小于0.5度；
[0015]2、該測角器尺寸小操作簡便，測一個復(fù)合片的后傾角所用時間不到I分鐘，提高了測量效率；
[0016]3、由于該測角器結(jié)構(gòu)輕小，方便工程技術(shù)人員隨身攜帶到現(xiàn)場使用，擴大了使用范圍。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是測角器的正視圖；
[0018]圖2是測角器的側(cè)視圖；
[0019]圖3是金剛石鉆頭的安裝示意圖；
[0020]圖4是本實用新型的使用狀態(tài)圖。
[0021]附圖中標記及相應(yīng)的零部件名稱:1一刻度盤；2—轉(zhuǎn)軸；3—指針；4一重塊；5—固定桿；6—氣泡水平儀；7—磁塊；8—金剛石復(fù)合片；9一金剛石鉆頭；10—工作臺。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合實施例及附圖，對本實用新型作進一步地的詳細說明，但本實用新型的實施方式不限于此。[0023]實施例1:
[0024]如圖1、圖2所示，基于對金剛石鉆頭復(fù)合片后傾角進行測量的測角器，包括固定桿5，所述固定桿5的頂端固定有刻度盤1，刻度盤I上設(shè)置有轉(zhuǎn)軸2，轉(zhuǎn)軸2能夠繞著其軸線在刻度盤I上轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸2因連接有指針3，且指針3的底端連接有重塊4，固定桿5側(cè)壁上固定有水平儀和磁塊7，磁塊7設(shè)置在水平儀的下方，且水平儀的軸線與固定桿5的軸線垂直。本技術(shù)方案的測角器是專用于測量金剛石鉆頭上的復(fù)合片的后傾角，消除金剛石鉆頭上的旁側(cè)角，能夠準確地測量出后傾角的度數(shù)，將所側(cè)參數(shù)與設(shè)計原始參數(shù)比較，誤差小于0.5度，并且操作人員能夠便于攜帶，提高測量的效率。
[0025]實施例2:
[0026]如圖1、圖2所示，在實施例1的基礎(chǔ)上，磁塊7和水平儀分別設(shè)置在固定桿5的對稱兩側(cè)。這樣能夠使得磁塊與金剛石復(fù)合片貼合后，人們能夠更加方便查看氣泡水平儀的狀態(tài)，安裝在其他位置，容易出現(xiàn)操作人員的視線被阻擋。
[0027]實施例3:
[0028]如圖1、圖2所示，在上述實施例的基礎(chǔ)上，磁塊7為圓柱體結(jié)構(gòu)，且圓柱體結(jié)構(gòu)的其中一個端面內(nèi)凹形成凹槽，凹槽與圓柱體結(jié)構(gòu)的側(cè)壁連通，固定桿5穿過凹槽，且固定桿5的側(cè)壁分別與凹槽的側(cè)壁和底面接觸。利用設(shè)置凹槽，能夠?qū)⒋艍K7牢牢固定在固定桿5上，減少采用其他設(shè)備，整個測角器的部件減少，需要更換磁塊時，只需將固定桿5從凹槽中退出即可。
[0029]實施例4:
[0030]如圖1、圖2所示，在上述實施例的基礎(chǔ)上，磁塊7遠離固定桿5的端面與固定桿5的軸線平行；水平儀為氣泡水平儀6，重塊4設(shè)置在氣泡水平儀6的上方；轉(zhuǎn)軸的軸線與固定桿5的軸線垂直。重塊4是利用其自身重力的作用，使得指針3始終是處于鉛垂方向上，利用指針針尖在刻度盤上與O刻度線形成的夾角，得到后傾角的數(shù)值。為了防止重塊4在工作過程不會對其他部件，如水平儀造成干涉，所以重塊4的最低處要設(shè)置在水平儀的上方，重塊4在晃動時，不會對其他的部件造成撞擊。重塊4與固定桿5也有一定的間隙，防止重塊4晃動時對固定桿5造成撞擊。
[0031]實施例5:
[0032]如圖1、圖2所示，在上述實施例的基礎(chǔ)上，刻度盤2遠離固定桿5的端面為圓弧面，且轉(zhuǎn)軸2設(shè)置在圓弧面的中心處?？潭缺PI端面的圓弧面設(shè)計，在標注刻度線時能夠準確，同時轉(zhuǎn)軸2設(shè)置在弧形的中心處，能夠使得指針3指向更加準確。轉(zhuǎn)軸2的軸線是垂直于刻度盤I的，這樣指針3垂直于轉(zhuǎn)軸2的軸線后，指針的軸線與刻度盤也是保持了平行，指針移動時，減少與刻度盤的干涉。
[0033]如圖3、圖4所示，將所測金剛石鉆頭9的連接螺紋端面放置在水平工作臺10上，使得金剛石鉆頭9的軸線呈垂直豎立，將測角器的磁塊緊貼在所測金剛石復(fù)合片8的表面上，注意接觸表面要清潔無泥沙顆粒，以保證磁力緊貼，在保證磁塊緊貼復(fù)合片的情況下用手左右擺動調(diào)整固定桿，直至氣泡水平儀顯示到水平位置，在重塊的作用下，指針擺動到與鉆頭軸線平行的位置，而指針在刻度盤上移動與O刻度線形成夾角，待指針穩(wěn)定后，指針在刻度盤上形成的夾角即為該復(fù)合片的后傾角。
[0034]如上所述，可較好的實現(xiàn)本實用新型。
【權(quán)利要求】
1.基于對金剛石鉆頭復(fù)合片后傾角進行測量的測角器，包括固定桿(5)，其特征在于，所述固定桿(5 )的頂端固定有刻度盤(I)，刻度盤(I)上設(shè)置有轉(zhuǎn)軸(2 )，轉(zhuǎn)軸(2 )能夠繞著其軸線在刻度盤(I)上轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸(2)連接有指針(3)，指針(3)與轉(zhuǎn)軸(2)固聯(lián)，且指針(3)的底端連接有重塊(4)，固定桿(5)側(cè)壁上固定有水平儀和磁塊(7)，磁塊(7)設(shè)置在水平儀的下方，且水平儀的軸線與固定桿(5)的軸線垂直。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于對金剛石鉆頭復(fù)合片后傾角進行測量的測角器，其特征在于，所述磁塊(7)和水平儀分別設(shè)置在固定桿(5)的對稱兩側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于對金剛石鉆頭復(fù)合片后傾角進行測量的測角器，其特征在于，所述磁塊(7)為圓柱體結(jié)構(gòu)，且圓柱體結(jié)構(gòu)的其中一個端面內(nèi)凹形成凹槽，凹槽與圓柱體結(jié)構(gòu)的側(cè)壁連通，固定桿(5)穿過凹槽，且固定桿(5)的側(cè)壁分別與凹槽的側(cè)壁和底面接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于對金剛石鉆頭復(fù)合片后傾角進行測量的測角器，其特征在于，所述磁塊(7)遠離固定桿(5)的端面與固定桿(5)的軸線平行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于對金剛石鉆頭復(fù)合片后傾角進行測量的測角器，其特征在于，所述水平儀為氣泡水平儀(6)，重塊(4)設(shè)置在氣泡水平儀(6)的上方。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于對金剛石鉆頭復(fù)合片后傾角進行測量的測角器，其特征在于，轉(zhuǎn)軸(2)的軸線與固定桿(5)的軸線垂直。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于對金剛石鉆頭復(fù)合片后傾角進行測量的測角器，其特征在于，所述刻度盤(2)遠離固定桿(5)的端面為圓弧面，且轉(zhuǎn)軸(2)設(shè)置在圓弧面的中心處。
【文檔編號】G01C1/00GK203672361SQ201420065878
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年2月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月14日
【發(fā)明者】秦宗森, 蘇益仁, 毛忠仁 申請人:成都惠靈豐金剛石鉆頭有限公司