專利名稱：一種用于牙輪鉆頭的新齒形的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及石油、地質(zhì)鉆井用牙輪鉆頭的一種新齒形。
牙輪鉆頭現(xiàn)有的齒主要有球形齒、錐球形齒、楔形齒、勺形齒等，附


圖1所示為幾種典型齒形。針對(duì)不同的地層巖石這些齒形各具特點(diǎn)。牙輪鉆頭破巖主要是沖擊破巖并伴隨有滑移刮削破巖，其破巖的簡(jiǎn)單過程為沖擊、壓入、滑移刮削三個(gè)階段。由于現(xiàn)有的各種齒在破巖時(shí)刃口比較鈍，壓入巖石的能力有限，某些齒在破巖結(jié)束前對(duì)地層還有一定的壓實(shí)作用，因此阻礙齒的滑移刮削效率。
本實(shí)用新型的目的是提供一種新型齒形。具有容易壓入、利于滑移、刮削破巖，同時(shí)還具有預(yù)破碎和復(fù)合破巖的功能。
本實(shí)用新型的的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的1、在現(xiàn)有齒與巖石相接觸的表面增加一個(gè)“犁形”的三棱體。三棱體的三條棱相交于一點(diǎn)，過交點(diǎn)的中心軸線在齒沖擊巖石時(shí)與巖層垂直。由于三條棱的交點(diǎn)比較尖銳，可以使作用在齒上的壓力集中更加有效地壓入巖層，同時(shí)三條棱在齒的滑移運(yùn)動(dòng)中還可以產(chǎn)生“犁溝”現(xiàn)象，對(duì)“犁溝”兩邊的巖石具有擠壓破碎的作用，因此有利于齒的滑移刮削破巖，并達(dá)到復(fù)合破巖的效果；2、在現(xiàn)有齒與巖石接觸的背面增加一個(gè)“犁形”三棱體，可以將原壓實(shí)作用轉(zhuǎn)變?yōu)閴喝肫茙r作用，在向后滑移時(shí)也可以產(chǎn)生“犁溝”現(xiàn)象，具有預(yù)破碎效果，可大大提高破巖能力；3、由于在現(xiàn)有齒與巖石相接觸的表面及背面各增加了一個(gè)“犁形”三棱體，因此在齒頂形成了“十”字形或“Y”字形的主刃，可以使壓力集中，易于壓入巖石。并使壓入點(diǎn)周圍的巖石逐漸被擠壓破碎，擴(kuò)大破碎體積，提高破碎效率。
因此，采用上述方案，齒在切削過程中，由于可以產(chǎn)生“犁溝”現(xiàn)象，提高了齒壓入巖石的能力，增加了巖石破裂體積，利于滑移刮削破巖；其次，由于齒能預(yù)先破碎和壓裂巖石，還具有預(yù)破裂和復(fù)合破巖的能力，可提高破巖效率；另外，可解決某些現(xiàn)有齒對(duì)巖石的壓實(shí)問題，消除向后滑移的影響；本實(shí)用新型的齒適應(yīng)地層范圍更加廣泛。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的4種齒形圖2為本實(shí)用新型齒形的主視圖圖3為本實(shí)用新型齒形的右視圖圖中1、齒柱；2、齒冠；3、齒冠前部的犁形三棱體；4、齒冠后部的小犁形三棱體；5、齒頂；6、主刃在圖2、圖3中，齒由一個(gè)圓柱形齒柱[1]和一個(gè)曲面形(或錐面形)齒冠[2]組成。在齒冠[2]的前面有一個(gè)犁形三棱體[3]與齒頂[5]傾斜一個(gè)角度。在齒冠[2]的后面有一個(gè)較小的犁形三棱體[4]。兩個(gè)三棱體[3]、[4]在齒頂[5]形成一個(gè)“十字”形(或“Y”形)的主刃[6]。以上這些構(gòu)成本實(shí)用新型齒形的齒面結(jié)構(gòu)。犁形三棱體[3]、[4]突出棱的角度可根據(jù)地層的不同而變化。棱角圓弧倒鈍，圓弧曲率隨地層的不同而變化。
本實(shí)用新型的齒采用燒結(jié)的硬質(zhì)合金或陶瓷或復(fù)合材料制造。
本實(shí)用新型的齒適用各種鑿巖工具。
權(quán)利要求1.一種用于牙輪鉆頭牙齒的新齒形，由齒柱[1]、齒冠[2]組成，齒冠[2]頂部為齒頂[5]，其余部分為齒面，其特征是齒面有一個(gè)或一個(gè)以上的“犁形”三棱體組成的多面體，齒頂為“十字”形或“Y字”形。
2.根據(jù)權(quán)力要求1所述的新齒形，其特征在于齒面上的三棱體是由平面或曲面構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)力要求1所述的新齒形，其特征在于齒頂[5]為圓錐體，三棱體位于齒的前面和背面。
4.根據(jù)權(quán)力要求1所述的新齒形，其特征在于齒面結(jié)構(gòu)是整體或分部加工燒結(jié)而成。
專利摘要本實(shí)用新型為石油、地質(zhì)部門鉆井用牙輪鉆頭的一種新型齒形。該齒型具有棱形的刃口有利壓入巖石,并能產(chǎn)生“犁溝”現(xiàn)象和預(yù)破裂功能。其特征是齒的刃口有三棱體,齒頂刃部為“十字”或“Y字”形。與現(xiàn)有的齒相比具有容易壓入巖石,利于滑移破碎,同時(shí)還具有預(yù)破碎的功能。加快了巖石的破碎,提高鉆井的速度。
文檔編號(hào)A61C3/02GK2297177SQ9724094
公開日1998年11月18日 申請(qǐng)日期1997年6月17日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月17日
發(fā)明者程永, 吳世友, 邱顯忠, 樊孝兵 申請(qǐng)人:江漢石油管理局鉆頭廠