公開了一種模塊化混合鉆頭(100)，其包括多個(gè)固定刀片(102)和至少一個(gè)滾動(dòng)刀具組件(104)，該至少一個(gè)滾動(dòng)刀具組件通過(guò)多個(gè)機(jī)械緊固件(124)機(jī)械地緊固到鉆頭本體(106)。可以調(diào)節(jié)滾動(dòng)刀具組件以改變滾動(dòng)刀具元件的軸向和徑向暴露部分。

1.一種混合鉆頭，其包括：本體，其具有多個(gè)刀片，其中每個(gè)刀片都包括多個(gè)地層切割元件；至少一個(gè)滾動(dòng)刀具組件腔，其形成在所述本體中并包括第一扭矩反作用結(jié)構(gòu)，其中所述腔設(shè)置在相鄰刀片之間；至少一個(gè)滾動(dòng)刀具組件，其包括頭部，其中刀具元件能夠旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述頭部；所述頭部包括第二扭矩反作用結(jié)構(gòu)和多個(gè)機(jī)械緊固件開口，其中所述第二扭矩反作用結(jié)構(gòu)被配置成能夠操作地接合所述第一扭矩反作用結(jié)構(gòu)；所述頭部徑向和軸向均可調(diào)節(jié)地定位在所述腔中以形成預(yù)定的滾動(dòng)刀具的暴露部分；多個(gè)機(jī)械緊固件，其被配置成在所述預(yù)定的滾動(dòng)刀具的暴露部分的位置將所述至少一個(gè)滾動(dòng)刀具組件牢固且可拆卸地聯(lián)接到所述腔；鎖定結(jié)構(gòu)，其形成在至少一個(gè)緊固件的一部分上并被配置成在所述鎖定結(jié)構(gòu)與所述頭部中的相關(guān)緊固件開口之間提供過(guò)盈配合；多個(gè)鎖定帽，其中每個(gè)鎖定帽都被配置成接合相應(yīng)的緊固件的暴露部分以防止所述緊固件與所述鎖定帽之間發(fā)生相對(duì)旋轉(zhuǎn)；以及多個(gè)焊件，其接合每個(gè)鎖定帽的至少一部分并被配置成防止每個(gè)鎖定帽從所述相應(yīng)的緊固件脫出以及防止每個(gè)鎖定帽與所述本體之間發(fā)生相對(duì)旋轉(zhuǎn)，所述多個(gè)焊件中的每一個(gè)焊件置于所述多個(gè)鎖定帽中的相鄰鎖定帽之間并且將所述多個(gè)鎖定帽中的相鄰鎖定帽結(jié)合在一起。2.如權(quán)利要求1所述的混合鉆頭，其中所述第一扭矩反作用結(jié)構(gòu)和第二扭矩反作用結(jié)構(gòu)包括榫槽配置。3.如權(quán)利要求1所述的混合鉆頭，其中所述緊固件開口基本上是圓形的，并被配置成用于與所述機(jī)械緊固件的一部分進(jìn)行定位配合。4.如權(quán)利要求1所述的混合鉆頭，其中至少一個(gè)機(jī)械緊固件的一部分被配置成用于與緊固件開口進(jìn)行過(guò)盈配合。5.如權(quán)利要求4所述的混合鉆頭，其中所述過(guò)盈配合導(dǎo)致所述緊固件開口中發(fā)生變形。6.如權(quán)利要求5所述的混合鉆頭，其中所述緊固件開口中的所述變形使所述頭部的軸向位置固定。7.一種制造混合鉆頭的方法，其包括：在包括第一扭矩反作用結(jié)構(gòu)的混合鉆頭本體中形成至少一個(gè)滾動(dòng)刀具組件腔；設(shè)置至少一個(gè)滾動(dòng)刀具組件，其包括頭部，其中刀具元件能夠旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述頭部；在所述至少一個(gè)滾動(dòng)刀具組件上設(shè)置第二扭矩反作用結(jié)構(gòu)，所述第二扭矩反作用結(jié)構(gòu)被配置成能夠操作地接合所述第一扭矩反作用結(jié)構(gòu)，以阻止所述至少一個(gè)滾動(dòng)刀具組件與所述鉆頭本體之間發(fā)生相對(duì)移動(dòng)；在所述至少一個(gè)滾動(dòng)刀具組件中形成多個(gè)機(jī)械緊固件開口；在所述鉆頭本體中形成對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)機(jī)械緊固件開口的多個(gè)機(jī)械緊固件插孔；設(shè)置多個(gè)機(jī)械緊固件，其由高強(qiáng)度、高斷裂韌度、耐腐蝕金屬合金制成，并被配置成將所述滾動(dòng)刀具組件牢固且可拆卸地聯(lián)接到所述腔；在至少一個(gè)緊固件的一部分上設(shè)置鎖定結(jié)構(gòu)，所述鎖定結(jié)構(gòu)被配置成在所述鎖定結(jié)構(gòu)與相關(guān)的緊固件開口之間提供過(guò)盈配合；將所述至少一個(gè)滾動(dòng)刀具組件可調(diào)節(jié)地定位在所述腔中以形成所述至少一個(gè)滾動(dòng)刀具組件的預(yù)定的暴露部分；將所述緊固件擰至所述至少一個(gè)滾動(dòng)刀具組件，以將所述至少一個(gè)滾動(dòng)刀具組件固定到所述鉆頭本體；將鎖定帽放置在每個(gè)緊固件的暴露部分上，以防止所述緊固件與所述帽之間發(fā)生相對(duì)旋轉(zhuǎn)；焊接每個(gè)鎖定帽的至少一部分，以防止每個(gè)鎖定帽從相應(yīng)的所述緊固件脫出以及防止每個(gè)鎖定帽與所述本體之間發(fā)生相對(duì)旋轉(zhuǎn)；并且利用焊接部將相鄰的鎖定帽結(jié)合。8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述第一扭矩反作用結(jié)構(gòu)和第二扭矩反作用結(jié)構(gòu)包括榫槽配置。9.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述緊固件開口基本上是圓形的，并被配置成用于與所述機(jī)械緊固件的一部分進(jìn)行定位配合。10.如權(quán)利要求7所述的方法，其中至少一個(gè)機(jī)械緊固件的一部分被配置成用于與緊固件開口進(jìn)行過(guò)盈配合。11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述過(guò)盈配合導(dǎo)致所述緊固件開口中發(fā)生變形。12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述緊固件開口中的所述變形使所述頭部固定在軸向位置。13.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述變形是彈性變形。14.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述變形是塑性變形。15.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述緊固件開口中的所述變形使所述頭部的軸向位置固定。16.一種混合鉆頭，包括：滾動(dòng)刀具組件腔，其形成在混合鉆頭本體中；至少一個(gè)滾動(dòng)刀具組件，其包括頭部，其中刀具元件能夠旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到所述頭部；所述至少一個(gè)滾動(dòng)刀具組件在預(yù)定的位置中可調(diào)節(jié)地被放置在所述腔中；所述頭部包括多個(gè)機(jī)械緊固件開口；多個(gè)機(jī)械緊固件，其被配置成將所述至少一個(gè)滾動(dòng)刀具組件牢固且可拆卸地聯(lián)接到所述腔以形成預(yù)定的滾動(dòng)刀具的暴露部分；多個(gè)鎖定帽，其中每個(gè)鎖定帽都被配置成接合相應(yīng)的緊固件的暴露部分以防止所述緊固件與所述至少一個(gè)滾動(dòng)刀具組件之間發(fā)生相對(duì)旋轉(zhuǎn)；以及多個(gè)焊件，其接合每個(gè)鎖定帽的至少一部分并被配置成防止每個(gè)鎖定帽從所述相應(yīng)的緊固件脫出以及防止每個(gè)鎖定帽與所述本 體之間發(fā)生相對(duì)旋轉(zhuǎn)，所述多個(gè)焊件中的每一個(gè)焊件置于所述多個(gè)鎖定帽中的相鄰鎖定帽之間并且將所述多個(gè)鎖定帽中的相鄰鎖定帽結(jié)合在一起。17.如權(quán)利要求16所述的混合鉆頭，還包括扭矩反作用結(jié)構(gòu)，其設(shè)置在所述滾動(dòng)刀具組件與所述鉆頭本體之間。18.如權(quán)利要求17所述的混合鉆頭，其中所述扭矩反作用結(jié)構(gòu)包括榫槽系統(tǒng)。19.如權(quán)利要求16所述的混合鉆頭，其中至少一個(gè)機(jī)械緊固件的一部分被配置成用于與緊固件開口進(jìn)行過(guò)盈配合。20.如權(quán)利要求19所述的混合鉆頭，其中所述過(guò)盈配合使所述頭部的軸向位置固定。