锥形单牙轮钻头
专利汇可以提供锥形单牙轮钻头专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种用于石油钻井和地质勘探领域的单 牙轮 钻头 。包括有钻头体和牙轮，钻头体通过其下端偏置的牙掌轴颈与牙轮相连接，其特征在于牙轮表面由一个主布 齿面 和至少一个副布齿面构成，所述的主布齿面为圆锥面或圆锥球面，所述的副布齿面为球面或圆锥 台面 ，主、副布齿面上均镶装有 牙齿 。本发明采用主、副布齿面结合的牙轮形状，可以达到减小牙齿刮削距离，使牙轮各部分牙齿的切削负荷合理分布，以减少牙齿的磨损，增强牙齿的冲击作用，使之能适于 破碎 较硬 地层 ，并延长其有效使用寿命。本发明可增加牙轮表面积，布置较多的牙齿，并且使牙轮钻头所受 岩石 的反作用 力 合力与钻头轴线靠近；本发明还可满足钻进不同地层的需要。，下面是锥形单牙轮钻头专利的具体信息内容。
1.一种锥形单牙轮钻头，包括有钻头体(1)和牙轮(2)，钻头体通过其下端偏置的牙掌轴颈(4)与牙轮相连接，其特征在于牙轮表面由一个主布齿面(5)和至少一个副布齿面(6)构成，所述的主布齿面为圆锥面或圆锥球面，所述的副布齿面为球面或圆锥台面，主、副布齿面上均镶装有牙齿(7)。
2.按权利要求1所述的锥形单牙轮钻头，其特征在于所述的牙掌轴颈(4)轴线与钻头体旋转轴线的夹角β为30～60°。
3.按权利要求2所述的锥形单牙轮钻头，其特征在于所述主布齿面母线与牙掌轴颈轴线的夹角α为30～60°。
4.按权利要求3所述的锥形单牙轮钻头，其特征在于所述的牙掌轴颈(4)轴线与钻头体旋转轴线(8)的夹角β加上主布齿面母线与牙掌轴颈轴线的夹角α之和β+α＝80～95°。
5.按权利要求4所述的锥形单牙轮钻头，其特征在于两夹角之和β+α＝90°。
6.按权利要求1或2所述的锥形单牙轮钻头，其特征在于所述牙轮副布齿面的球面为圆球面或圆锥球面。
7.按权利要求1或2所述的锥形单牙轮钻头，其特征在于在牙轮后端设有背锥面(9)，在背锥面上布设有牙齿。
8.按权利要求5所述的锥形单牙轮钻头，其特征在于所述的主布齿面为圆锥面，该圆锥面母线与牙掌轴颈轴线所形成的夹角α为40～50°。
9.按权利要求1或2所述的锥形单牙轮钻头，其特征在于主布齿面的垂直长度为牙轮轴线长度的2/5～3/5。
10.按权利要求8所述的锥形单牙轮钻头，其特征在于牙轮的副布齿面为圆锥台面，其半锥角为10～25°。
11.按权利要求1或2所述的锥形单牙轮钻头，其特征在于所述的牙齿(7)为硬质合金齿或金刚石复合耐磨齿，布设于牙轮的表面。
12.按权利要求1或2所述的锥形单牙轮钻头，其特征在于所述的牙齿(7)为硬质合金齿与金刚石复合耐磨齿相混合布设于牙轮表面，混合方式为一个或多个交错布设。
13.按权利要求1或2所述的锥形单牙轮钻头，其特征在于所述的牙轮主布齿面锥顶超过钻头体旋转轴线(8)，超出值H＝0～1/2D，D为单牙轮钻头直径。
锥形单牙轮钻头
技术领域
背景技术
发明内容
本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：包括有钻头体1和牙轮2，钻头体通过其下端偏置的牙掌轴颈4与牙轮相连接，其不同之处在于牙轮表面由一个主布齿面5和至少一个副布齿面6构成，所述的主布齿面为圆锥面或圆锥球面，所述的副布齿面为球面或圆锥台面，主、副布齿面上均镶装有牙齿7。
按上述方案，所述的牙掌轴颈4轴线与钻头体旋转轴线8的夹角β为30～60°，所述主布齿面母线与牙掌轴颈4轴线的夹角α为30～60°，并且上述两个夹角之和β+α＝80～95°，通常为β+α＝90°；所述的牙轮主布齿面锥顶超过钻头体旋转轴线8，超出值H＝0～1/2D，D为单牙轮钻头直径。
按上述方案，所述牙轮副布齿面的球面为圆球面或圆锥球面；在牙轮后端设有背锥面9，背锥面为圆锥面，在背锥面上可布设牙齿。
单牙轮钻头牙齿的运动方式主要由其牙轮的外形及相关结构参数所决定，不同牙轮形状和结构参数的单牙轮钻头在井底的受力和破岩方式不同。本发明采用主、副布齿面结合的牙轮形状，可以达到减小牙齿刮削距离，使牙轮各部分牙齿的切削负荷合理分布，以减少牙齿的磨损，增强牙齿的冲击作用，使之能适于破碎较硬地层，并延长其有效使用寿命。本发明的牙轮主布齿面锥顶超过钻头旋转轴线，可增加牙轮表面积，布置较多的牙齿，并且使牙轮钻头所受岩石的反作用力合力与钻头轴线靠近，尽量减少对钻头形成的弯矩；本发明还可灵活设计成不同的牙轮结构参数，满足钻进不同地层的需要。
附图说明
图1为本发明一个实施例的正视图图2为本发明另一个实施例的正视图具体实施方式下面结合附图进一步说明本发明的实施例。
第一个实施例如图1所示，包括有钻头体1和牙轮2，钻头体上部设有联接螺纹3，钻头体下端具有一斜面，斜面上安设有牙掌轴颈4，牙掌轴颈轴线与斜面相垂直，与钻头体旋转轴线8的夹角β为40～50°，牙轮通过牙掌轴颈与钻头体活动连接，牙轮表面设有主布齿面5和副布齿面6，牙轮后端设有背锥面9；所述的主布齿面5为圆锥面，该圆锥面母线与牙掌轴颈轴线所形成的夹角α为40～50°，并且，牙掌轴颈轴线与钻头体旋转轴线8的夹角加上牙掌轴颈轴线与主布齿面的圆锥面母线之间的夹角之和β+α为90°，主布齿面的垂直长度为牙轮轴线长度的2/5～3/5；牙轮主布齿面锥顶超过钻头体旋转轴线8，超出值H＝1/4～1/2D，D为单牙轮钻头直径。牙轮的副布齿面为圆锥台面，其半锥角(圆锥台面母线与其中轴线的夹角)为10～25°；主、副布齿面上均布设镶嵌有牙齿7，牙齿的形状为楔形齿或锥球齿，所述的牙齿7为硬质合金齿或金刚石复合耐磨齿，布设于牙轮的表面，也可硬质合金齿与金刚石复合耐磨齿相混合布设于牙轮表面，混合方式可为一个或多个交错布设，即间隔一个或多个布设硬质合金齿，其余为金刚石复合耐磨齿；此外，牙轮背锥面9也为圆锥面，在背锥面上也镶装有牙齿。
本发明第二个实施例如图2所示，它与上一个实施例的主要不同之处在于副布齿面6为圆球面，其它结构与上一个实施例相同。
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