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牙轮钻头偏顶锥楔齿

阅读:19发布:2023-02-28

专利汇可以提供牙轮钻头偏顶锥楔齿专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种 牙轮 钻头 偏顶锥 楔齿 ,用于牙轮钻头的制造,属于牙轮钻头切削齿结构的设计和制造技术领域,本实用新型齿冠为圆锥形结构,齿顶的中心线与齿柱中心线形成非对称的形式,在非对称的锥形齿冠的一个面上设置楔形 齿面 ,本实用新型采用的锥形齿具有抗断裂强度和楔形齿的破岩能 力 ,楔形齿面结构使楔面前侧切削刃加长,增强了切削齿切削 地层 的 接触 应力 ,非对称的齿顶中心线设计使楔形齿的齿顶在切削地层时具有背面的 支撑 ,因此比普通楔形齿具有更高的抗断裂强度和抗冲击能力。,下面是牙轮钻头偏顶锥楔齿专利的具体信息内容。

1.一种牙轮钻头偏顶锥楔齿,具有齿柱和齿冠,其特征在于:
a.齿冠为圆锥形结构,齿顶的中心线偏离齿柱的中心线,齿顶的中心线 偏离齿柱中心线的距离大于0;
b.齿冠上一个侧面的斜度大于其相对的另一个侧面的斜度,在斜度小的 侧面上设置有一个楔形齿面,楔形齿面相切于齿顶和齿冠根部;
c.齿顶为弧形结构,其曲率半径为1~10mm。
2.根据权利要求1所述的一种牙轮钻头偏顶锥楔齿,其特征在于:齿 顶的中心线偏离齿柱中心线的距离也可以是小于齿柱直径的1/2。
3.根据权利要求1所述的一种牙轮钻头偏顶锥楔齿,其特征在于:所 述锥楔齿由硬质合金或超硬耐磨合金材料制成。

说明书全文

技术领域:一种牙轮钻头偏顶锥楔齿,用于石油、天然气和地质钻井 用牙轮钻头的制造,属于牙轮钻头切削齿结构的设计和制造技术领域。

背景技术:在现有技术中常用的硬质合金齿有楔形齿、锥形齿、球形齿 等,针对不同的地层岩石性质和钻头破碎性能应用不同形状的切削齿,以 获得较高的破岩效率,现有技术的缺点是:楔形齿虽然具有较强的破岩能 ,但是由于楔形齿的楔形部位相对较为扁平,因此其强度较低;而锥形 齿因锥形齿的根部和齿尖较为圆厚,不易断裂,因此抗断裂能力强,但是 因为其圆厚,所以吃入地层的能力差,尤其是在中软地层中钻进适应性差; 上述这两种齿形的不足之处,影响了钻进效率和钻头的切削齿寿命。

发明内容:本实用新型的目的是针对上述现有技术存在的问题,采用锥 形齿圆厚的齿冠和相对扁平的齿尖结构,设计一种在非对称的锥形齿冠的 一个面上设置楔形齿尖的牙轮钻头偏顶锥楔齿。

本实用新型为解决上述技术问题所提出的技术方案为:本实用新型包括 齿柱、齿冠、楔形齿面和齿顶;齿冠为圆锥形结构,齿顶的中心线偏离齿 柱的中心线,形成与齿柱中心线非对称的齿顶的中心线;齿顶的中心线偏 离齿柱中心线的距离大于0;非对称的齿顶的中心线形成了齿冠上一个侧面 的斜度大于其相对的另一个侧面的斜度,在斜度小的侧面上设置有一个楔 形齿面,楔形齿面相切于齿顶和齿冠根部而构成;齿顶为一个弧形结构, 齿顶的弧形结构曲率半径为1~10mm;实施中,镶齿时将锥楔齿的楔形面设 置在与钻头牙轮转动一致的方向,使牙齿的楔面首先接触所切削的地层, 这样,本实用新型就同时具有了锥形齿根部的强度和楔形齿的破岩能力。

本实用新型的积极效果在于,采用的锥形齿根部具有锥形齿的抗断裂强 度和楔形齿的破岩能力,设计的楔形齿面结构使楔面前侧切削刃加长,增 强了切削齿切削地层的接触应力,非对称的齿顶中心线设计使楔形齿的齿 顶在切削地层时具有背面的支撑,因此比普通楔形齿具有更高的抗断裂强 度和抗冲击能力。

附图说明:

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型设置有楔形齿面一侧的结构示意图。

图3为本实用新型的立体图。

具体实施方式:

下面结合附图进一步说明本实用新型的实施例:本实用新型包括齿柱4、 齿冠3、楔形齿面2和齿顶1;齿冠3为圆锥形结构,齿顶1的中心线偏离 齿柱4的中心线,形成与齿柱4中心线非对称的齿顶1的中心线;齿顶1 的中心线偏离齿柱4中心线的距离大于0,齿顶1的中心线偏离齿柱4中心 线的距离也可以是小于齿柱直径的1/2;非对称的齿顶1的中心线形成了齿 冠上一个侧面的斜度大于其相对的另一个侧面的斜度,斜度大的侧面与齿 柱4母线的夹大于斜度小的侧面与齿柱4另一侧母线的夹角,在斜度小 的侧面上设置有一个楔形齿面2,楔形齿面2相切于齿顶1和齿冠3根部而 构成;齿顶1为一个弧形结构,齿顶1的弧形结构曲率半径为1~10mm;在 实施本实用新型时,切削齿可以由硬质合金或超硬耐磨合金材料制成;镶 齿时,将锥楔齿的楔形齿面2设置在与钻头牙轮转动一致的方向,使楔形 齿面2首先接触所切削的地层,这样钻头旋转时,楔形齿面2就能保持切 削地层;在切削地层的过程中,本实用新型采用的锥形齿冠具有锥形齿的 抗断裂强度,而设计的楔形齿面结构使楔形齿面的切削刃加宽,因此增强 了切削齿切削地层的接触面,非对称的齿顶中心线设计使楔形齿的齿顶1 和楔形齿面2在切削地层时具有背面的支撑,因此具有更高的抗断裂强度 和抗冲击能力。

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