專利名稱：一種單牙輪鉆頭的牙輪切削結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于石油、地質(zhì)鉆探的單牙輪鉆頭的齒輪切削結(jié)構(gòu)，具體地涉及牙輪切削齒的布設(shè)。
在現(xiàn)有的單牙輪鉆頭的切削結(jié)構(gòu)中，在牙輪布齒面上，牙輪上的切削齒都為同樣的齒形，這樣的布齒并不盡合理。單牙輪鉆頭布齒面按工作狀態(tài)通常分為永久接觸區(qū)和輪換接觸區(qū)兩個(gè)區(qū)域。在永久接觸區(qū)切削齒始終與井底接觸破巖，在輪換接觸區(qū)切削齒輪換與井底接觸破巖。根據(jù)單牙輪鉆頭的運(yùn)動(dòng)原理，單牙輪鉆頭牙輪布齒面的不同區(qū)域內(nèi)切削齒切削井底的規(guī)律是不一樣的。在單牙輪鉆頭的永久接觸區(qū)，切削齒截面上每一點(diǎn)切削巖石的幾率幾乎相同；在輪換接觸區(qū)，切削齒截面上每一點(diǎn)切削巖石的幾率各不相同，主要表現(xiàn)在切削齒一側(cè)與井底接觸的時(shí)間要比另一側(cè)長(zhǎng)。因此，在牙輪上布設(shè)相同的切削齒，易產(chǎn)生切削齒磨損不均現(xiàn)象，從而影響單牙輪鉆頭的使用性能。
本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)上述提出的問(wèn)題而設(shè)計(jì)出一種經(jīng)過(guò)優(yōu)化處理的單牙輪鉆頭的牙輪切削結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型的目的由以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)包括有牙輪和切削齒，其不同之處在于在牙輪2布齒面的永久接觸區(qū)A布設(shè)的切削齒1截面呈圓形或近似圓形或正多邊形，在牙輪布齒面的輪換接觸區(qū)B布設(shè)的切削齒3截面呈橢圓或近似橢圓形。
按上述方案，所述的齒形截面呈圓形或近似圓形或呈多邊形的切削齒1為錐球齒或球齒或正多棱臺(tái)齒；所述的齒形截面呈橢圓或近似橢圓形的切削齒3為楔形齒。
本實(shí)用新型的特點(diǎn)在于根據(jù)單牙輪鉆頭的切削機(jī)理和運(yùn)行規(guī)律，在牙輪上合理的布設(shè)不同切削性能的切削齒，使其適應(yīng)單牙輪鉆頭在井底的運(yùn)行規(guī)律，從而優(yōu)化了單牙輪鉆頭牙輪的切削結(jié)構(gòu)，使牙輪切削齒的耐磨性能、使用性能和使用壽命得到進(jìn)一步的提高，也使鉆井綜合成本進(jìn)一步降低。


圖1為單牙輪鉆頭布齒面的工作示意圖。
圖2為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的正視結(jié)構(gòu)圖。
在
圖1中，A區(qū)內(nèi)布齒面上的切削齒與井底永久接觸，簡(jiǎn)稱永久接觸區(qū)；B區(qū)內(nèi)布齒面上的切削齒輪換接觸井底，簡(jiǎn)稱為輪換接觸區(qū)。
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施例，包括牙掌4和具球形面的牙輪2，牙輪布齒面的下部為永久接觸區(qū)A，在永久接觸區(qū)交錯(cuò)布設(shè)錐球齒1，牙輪布齒面的中上部為輪換接觸區(qū)B，在輪換接觸區(qū)交錯(cuò)布設(shè)楔形齒3，在牙輪面上還開(kāi)設(shè)有斜向的排屑槽5；此外，牙輪布齒面的永久接觸區(qū)表面可低于輪換接觸區(qū)表面2-3毫米。
權(quán)利要求1.一種單牙輪鉆頭的牙輪切削結(jié)構(gòu)，包括有牙輪和切削齒，其特征在于在在牙輪(2)布齒面的永久接觸區(qū)A布設(shè)的切削齒(1)截面呈圓形或近似圓形或正多邊形，在牙輪布齒面的輪換接觸區(qū)B布設(shè)的切削齒(3)截面呈橢圓或近似橢圓形。
2.按權(quán)利要求1所述的單牙輪鉆頭的牙輪切削結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的齒形截面呈圓形或近似圓形或呈多邊形的切削齒(1)為錐球齒或球齒或正多棱臺(tái)齒。
3.按權(quán)利要求1所述的單牙輪鉆頭的牙輪切削結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的齒形截面呈橢圓或近似橢圓形的切削齒(3)為楔形齒。
4.按權(quán)利要求2或3所述的單牙輪鉆頭的牙輪切削結(jié)構(gòu)，其特征在于在牙輪面上開(kāi)設(shè)有斜向的排屑槽(5)。
5.按權(quán)利要求1或2所述的單牙輪鉆頭的牙輪切削結(jié)構(gòu)，其特征在于牙輪布齒面的永久接觸區(qū)表面低于輪換接觸區(qū)表面2-3毫米。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種單牙輪鉆頭牙輪的切削結(jié)構(gòu),它包括有牙輪和切削齒,其不同之處在于在牙輪布齒面的永久接觸區(qū)A布設(shè)的切削齒截面呈圓形或近似圓形或正多邊形;在牙輪布齒面的輪換接觸區(qū)B布設(shè)的切削齒截面呈橢圓或近似橢圓形。本實(shí)用新型根據(jù)單牙輪鉆頭井底運(yùn)行規(guī)律,在牙輪上合理布設(shè)不同切削性能的齒,使切削結(jié)構(gòu)得到了優(yōu)化,切削齒的耐磨性能得到增強(qiáng),從而提高了牙輪鉆頭的使用壽命和性能。
文檔編號(hào)E21B10/08GK2500790SQ01249978
公開(kāi)日2002年7月17日 申請(qǐng)日期2001年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月29日
發(fā)明者趙彥, 黃紅梅, 許友斌 申請(qǐng)人:江漢石油鉆頭股份有限公司