CN107806326A - 一种高强度的钢齿牙轮 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强度的钢齿牙轮，包括牙轮锥体，牙轮锥体表面上涂覆有镁钛碳化钨合金复合层，镁钛碳化钨合金复合层由氧化镁‑氧化钛‑碳化钨三者复合而成。本发明通过在牙轮锥体的牙轮上设置镁钛碳化钨合金复合层，能够有效提高牙轮表面强度，使得牙轮能够承受大的轴压和扭矩作用力，提高了牙轮钻头的机械性能。
Description
技术领域
本发明涉及石油钻探设备领域，具体涉及一种高强度的钢齿牙轮。
背景技术
石油钻井中需要用钻头在井下进行工作，牙轮钻头是钻井常用的工具。牙轮是用合金钢进过模锻而制成的锥体，牙轮锥面或铣出牙齿，或镶装硬质合金齿，牙轮内部有轴承跑到及台肩，牙轮外锥面具有两种至多种锥度。单锥牙轮仅由主锥和背锥组成；复锥牙轮由主锥、副锥和背锥组成，有的有两个副锥。由于牙轮钻头在井下工作条件十分恶劣，主要承受轴向振动载荷、扭转振动载荷和横向振动载荷，因此，牙轮需要有足够的强度，能够承受大的轴压和扭矩，因此对牙轮钻头的机械性能要求较高。
发明内容
本发明所目的在于提供一种高强度的钢齿牙轮，该钢齿牙轮通过在牙轮锥体表面上涂覆有镁钛碳化钨合金复合层，能够有效提高牙轮表面强度，使得牙轮能够承受大的轴压和扭矩作用力，提高了牙轮钻头的机械性能。
本发明通过下述技术方案实现：
一种高强度的钢齿牙轮，包括牙轮锥体，牙轮锥体表面上涂覆有镁钛碳化钨合金复合层，镁钛碳化钨合金复合层由氧化镁-氧化钛-碳化钨三者复合而成。
镁钛碳化钨合金复合层的厚度为1-5mm。
镁钛碳化钨合金复合层由氧化镁、氧化钛、碳化钨和乙炔黑在1000-1300℃烧结而成。
镁钛碳化钨合金复合层上还涂覆有氧化锆层。
氧化锆层的厚度为1-3mm，且氧化锆层的厚度小于镁钛碳化钨合金复合层的厚度。
本发明中，镁钛碳化钨合金复合层由氧化镁、氧化钛、碳化钨和乙炔黑在1000-1300℃烧结而成。乙炔黑能够起到增韧和粘接剂的作用。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明通过在牙轮锥体的牙轮上设置镁钛碳化钨合金复合层，能够有效提高牙轮表面强度，使得牙轮能够承受大的轴压和扭矩作用力，提高了牙轮钻头的机械性能。
本发明还设置有氧化锆层，进一步提高了牙轮钻头的强度。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-牙轮锥体，2-镁钛碳化钨合金复合层，3-氧化锆层。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
如图1所示，一种高强度的钢齿牙轮，包括牙轮锥体1，牙轮锥体1表面上涂覆有镁钛碳化钨合金复合层2，镁钛碳化钨合金复合层2由氧化镁-氧化钛-碳化钨三者复合而成。
实施例2
镁钛碳化钨合金复合层2的厚度为1-5mm。
镁钛碳化钨合金复合层2由氧化镁、氧化钛、碳化钨和乙炔黑在1000-1300℃烧结而成。
镁钛碳化钨合金复合层2上还涂覆有氧化锆层3。
氧化锆层3的厚度为1-3mm，且氧化锆层3的厚度小于镁钛碳化钨合金复合层2的厚度。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种高强度的钢齿牙轮，其特征在于，包括牙轮锥体(1)，牙轮锥体(1)表面上涂覆有镁钛碳化钨合金复合层(2)，镁钛碳化钨合金复合层(2)由氧化镁-氧化钛-碳化钨三者复合而成。
2.根据权利要求1所述的高强度的钢齿牙轮，其特征在于，镁钛碳化钨合金复合层(2)的厚度为1-5mm。
3.根据权利要求1所述的高强度的钢齿牙轮，其特征在于，镁钛碳化钨合金复合层(2)由氧化镁、氧化钛、碳化钨和乙炔黑在1000-1300℃烧结而成。
4.根据权利要求1所述的高强度的钢齿牙轮，其特征在于，镁钛碳化钨合金复合层(2)上还涂覆有氧化锆层(3)。
5.根据权利要求4所述的高强度的钢齿牙轮，其特征在于，氧化锆层(3)的厚度为1-3mm，且氧化锆层(3)的厚度小于镁钛碳化钨合金复合层(2)的厚度。
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