CN203808834U - 牙轮钻用可拆卸、可自转和可调节高度的切削齿组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种牙轮钻用可拆卸、可自转和可调节高度的切削齿组件，包括切削齿、垫圈、圆锥薄片、圆锥套、钢珠和并帽构成的组件，当牙轮钻工作时，切削齿受到岩土层的阻力会自行旋转，可以自适应地分消位于切削齿顶部齿冠的磨损，也可以增加所述的切削齿对岩土层的钻削力；当切削齿要进行维护和更换时，可不用进行焊接作业，只要对切削齿之组件进行拆装即可。本实用新型具有设计简单、结构合理、易于生产的显著优点，能克服现有牙轮钻头上的切削齿适应岩土层性能不够高，切削齿高度不可调节，通用性和可维护性较差，以及难以减少在钻探作业当中对牙轮钻头备份的缺陷。

Description

牙轮钻用可拆卸、可自转和可调节高度的切削齿组件

技术领域

本实用新型属于牙轮钻头领域，更具体的说，是涉及一种牙轮钻用可拆卸、可自转和可调节高度的切削齿组件。 

背景技术

在进行钻削岩土层作业的石油、天然气、矿山、建筑、地质、水文和勘探等各种钻探行业中，牙轮钻头的使用较为广泛。与一般钻头相比，牙轮钻头具有较好的工作特性，在进行运转时，其切削齿交替接触井底，工作刃总长度大，破岩扭矩小，切削齿与井底接触面积小，比压高，易于吃入地层。 

然而，牙轮钻头是一种高消耗品，又因制造成本高，其价格高涨难下。其中，切削齿是牙轮钻头最容易损耗的部件，通常占整个牙轮钻头成本的三分之一以上。当前从技术上来说，实现显著和直接地降低钻探总体成本，主要集中在提高牙轮钻头的性能和提高其重复使用率的两方面入手，但还是存在着一些问题亟待解决，主要表现在于： 

(1)现有牙轮钻头的切削齿普遍采用固定的结构，使得牙轮钻头针对软、中和硬的岩土层自适应能力较差，即使在同一类地层使用，牙轮上的切削齿各部分磨损不均，会造成切削齿的损耗进一步加快，对其工作效率和工作寿命产生一定的影响； 

(2)现有牙轮钻头的切削齿多采用焊接的结构，因此也不方便进行切削齿的拆卸和更换类维护工作； 

(3)现有牙轮钻头的切削齿没有高度调节装置，使得只是切削齿的部分磨损，就要更换或停止使用整个牙轮钻头，势必增加钻探成本，降低牙轮钻头的使用率； 

(4)现有牙轮钻头的切削齿设计通用性不强，为了不耽误工程进度，当前不得以采用配备数量和种类较多的牙轮钻头来做为备份，以适应不同类型岩土层的需求，并且在整个过程中，耗时耗力，频繁地对牙轮钻头进行更换和维护成为不可或缺的工序。 

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在提供一种牙轮钻用可拆卸、可自转和可调节高度的切削齿组件，具有设计简单、结构合理、易于生产的显著优点，能克服现有牙轮钻头上的切削齿适应岩土层性能不够高，切削齿高度不可调节，通用性和可维护性较差，以及难以减少在钻探作业当中对牙轮钻头备份的缺陷。 

本实用新型的技术方案是： 

提供一种牙轮钻用可拆卸、可自转和可调节高度的切削齿组件，包括切削齿、垫圈、圆锥薄 片、圆锥套、钢珠、并帽构成的组件，其相接触面之间还留有可以适度产生相对滑动和附加润滑油的间隙，所有的组件沿轴线相应地安装于牙轮体的齿孔内； 

所述的切削齿进一步包含齿冠和齿体，其中的齿冠位于切削齿的顶部，齿体位于切削齿的中下部，并且为带有一定锥度的圆台结构； 

所述的垫圈被套接在所述的切削齿表层的中部，即位于所述的齿冠和齿体之间； 

所述的圆锥薄片有若干，沿所述的切削齿轴线层叠，被套接在所述的切削齿之齿体的圆台锥面上，其顶部还放置有所述的垫圈，其底部则悬空； 

所述的圆锥套被套接在最外层所述的圆锥薄片锥面上，其顶部还放置有所述的垫圈，其底部则悬空； 

所述的钢珠有若干个，位于牙轮体的齿孔底部中心预先开好的凹槽与所述的切削齿之齿体的底部之间，并且要求在安装和使用时添加润滑油； 

所述的并帽内侧直接地套接有所述的切削齿、垫圈和圆锥套，其外侧凭借螺纹旋接于牙轮体的齿孔壁上，其顶部设有用于安装或拆卸的盲孔； 

当牙轮钻工作时，所述的切削齿受到岩土层的阻力会自行旋转，可以自适应地分消位于切削齿顶部齿冠的磨损，也可以增加所述的切削齿对岩土层的钻削力； 

当所述的切削齿要进行高度调节时，只要相应地增加或减少所述的钢珠尺寸和数量，以及相应地增加或减少所述的圆锥薄片层数即可。 

当所述的切削齿要进行维护和更换时，可不用进行焊接作业，只要对所述的切削齿之组件进行拆装即可。 

优选的，所述的切削齿之齿冠采用锥形、勺形、楔形、球形或瓢形等齿形结构。 

优选的，所述的切削齿的材料采用钢、硬质合金或金刚石。 

优选的，所述的并帽采用带锁紧槽的结构，其顶部设有锁紧螺钉。 

优选的，所述的圆锥薄片采用半圆锥结构。 

本实用新型的有益效果是，在现有牙轮钻头的基础上，把切削齿设计成可自转和可拆卸的结构，既省去了工艺要求较高的切削齿焊接过程，又可以在牙轮钻头进行钻削岩土层作业的过程中，提高其切削齿自适应力，增加了切削齿高度可调节功能，进而提高了牙轮钻头工作效率和寿命，实现牙轮钻头通用性，提高了可维护性，同时降低了钻探作业当中牙轮钻头的备份。 

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或技术方案，下面将对实施例或技术方案描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的几 个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 

图1是本实用新型牙轮钻用可拆卸、可自转和可调节高度的切削齿组件的一种具体实施例的结构组成示意俯视图； 

图2是本实用新型牙轮钻用可拆卸、可自转和可调节高度的切削齿组件的一种具体实施例的结构组成示意B-B方向剖视图； 

图3是本实用新型牙轮钻用可拆卸、可自转和可调节高度的切削齿组件的一种具体实施例的结构组成示意A-A方向剖视图。 

图4是本实用新型牙轮钻用可拆卸、可自转和可调节高度的切削齿组件的一种高度调节实施例的结构组成示意A-A方向剖视图。 

图中，10.切削齿，11.齿冠，12.齿体，20.垫圈，30.圆锥套，40.钢珠，50.并帽，51.锁紧螺钉，52.盲孔，60.圆锥薄片，70.牙轮体。 

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。 

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。 

如图1、图2和图3所示，为本实用新型牙轮钻用可拆卸、可自转和可调节高度的切削齿组件的一种具体实施例的结构组成示意图。牙轮钻用可拆卸、可自转和可调节高度的切削齿组件，包括切削齿10、垫圈20、圆锥薄片60、圆锥套30、钢珠40、并帽50构成的组件，其相接触面之间还留有可以适度产生相对滑动和附加润滑油的间隙，所有的组件沿轴线相应地安装于牙轮体70的齿孔内； 

切削齿10进一步包含齿冠11和齿体12，其中的齿冠11位于切削齿10的顶部，齿体12位于切削齿10的中下部，并且为带有一定锥度的圆台结构； 

垫圈20被套接在所述的切削齿10表层的中部，即位于上述的齿冠11和齿体12之间； 

圆锥薄片60有若干，沿上述的切削齿10轴线层叠，被套接在上述的切削齿10之齿体12的圆台锥面上，其顶部还放置有上述的垫圈20，其底部则悬空； 

圆锥套30被套接在最外层上述的圆锥薄片60锥面上，其顶部还放置有上述的垫圈20，其底部则悬空； 

钢珠40有若干个，位于牙轮体70的齿孔底部中心预先开好的凹槽与上述的切削齿10之齿体12的底部之间，并且要求在安装和使用时添加润滑油； 

并帽50内侧直接地套接有上述的切削齿10、垫圈20和圆锥套30，其外侧凭借螺纹旋接于牙轮体70的齿孔壁上，其顶部设有用于安装或拆卸的盲孔52； 

当牙轮钻工作时，上述的切削齿10受到岩土层的阻力会自行旋转，可以自适应地分消位于切削齿10顶部齿冠11的磨损，也可以增加切削齿10对岩土层的钻削力； 

当上述的切削齿10要进行维护和更换时，可不用进行焊接作业，只要对上述的切削齿10之组件进行拆装即可。 

如图4所示，为本实用新型牙轮钻用可拆卸、可自转和可调节高度的切削齿组件的一种高度调节实施例的结构组成示意图。当上述的切削齿10要进行高度调节时，只要相应地增加或减少上述的钢珠40尺寸和数量，以及相应地增加或减少上述的圆锥薄片60层数即可。其它的技术形式与图1、图2和图3类似，故无需再赘述。 

作为本实用新型一种较佳的实施例，在前述具体实施例的基础上，上述的切削齿10之齿冠11采用锥形、勺形、楔形、球形或瓢形等齿形结构。 

作为本实用新型另一种较佳的实施例，在前述具体实施例的基础上，上述的切削齿10的材料采用钢、硬质合金或金刚石。 

作为本实用新型再一种较佳的实施例，在前述具体实施例的基础上，上述的并帽50采用带锁紧槽的结构，其顶部设有锁紧螺钉。 

作为本实用新型还一种较佳的实施例，在前述具体实施例的基础上，上述的圆锥薄片60采用半圆锥结构。 

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。倘若对本实用新型实施方式进行各种变形或修改，但尚在本实用新型的精神和原则之内，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。 

Claims (5)

1.一种牙轮钻用可拆卸、可自转和可调节高度的切削齿组件，其特征在于：

包括切削齿（10）、垫圈（20）、圆锥薄片（60）、圆锥套（30）、钢珠（40）、并帽（50）构成的组件，其相接触面之间还留有可以适度产生相对滑动和附加润滑油的间隙，所有的组件沿轴线相应地安装于牙轮体（70）的齿孔内；

所述的切削齿（10）进一步包含齿冠（11）和齿体（12），其中的齿冠（11）位于切削齿（10）的顶部，齿体（12）位于切削齿（10）的中下部，并且为带有一定锥度的圆台结构；

所述的垫圈（20）被套接在所述的切削齿（10）表层的中部，即位于所述的齿冠（11）和齿体（12）之间；

所述的圆锥薄片（60）有若干，沿所述的切削齿（10）轴线层叠，被套接在所述的切削齿（10）之齿体（12）的圆台锥面上，其顶部还放置有所述的垫圈（20），其底部则悬空；

所述的圆锥套（30）被套接在最外层所述的圆锥薄片（60）锥面上，其顶部还放置有上述的垫圈（20），其底部则悬空；

所述的钢珠（40）有若干个，位于所述的牙轮体（70）的齿孔底部中心预先开好的凹槽与所述的切削齿（10）之齿体（12）的底部之间，并且要求在安装和使用时添加润滑油；

所述的并帽（50）内侧直接地套接有所述的切削齿（10）、垫圈（20）和圆锥套（30），其外侧凭借螺纹旋接于牙轮体（70）的齿孔壁上，其顶部设有用于安装或拆卸的盲孔（52）；

当牙轮钻工作时，所述的切削齿（10）受到岩土层的阻力会自行旋转，可以自适应地分消位于所述的切削齿（10）顶部齿冠（11）的磨损，也可以增加所述的切削齿（10）对岩土层的钻削力；

当所述的切削齿（10）要进行高度调节时，只要相应地增加或减少所述的钢珠（40）尺寸和数量，以及相应地增加或减少所述的圆锥薄片（60）层数即可；

当所述的切削齿（10）要进行维护和更换时，可不用进行焊接作业，只要对所述的切削齿（10）的组件进行拆装即可。

2.根据权利要求1所述的一种牙轮钻用可拆卸、可自转和可调节高度的切削齿组件，其特征在于：

所述的切削齿（10）之齿冠（11）采用锥形、勺形、楔形、球形或瓢形等齿形结构。

3.根据权利要求1所述的一种牙轮钻用可拆卸、可自转和可调节高度的切削齿组件，其特征在于：

所述的切削齿（10）的材料采用钢、硬质合金或金刚石。

4.根据权利要求1所述的一种牙轮钻用可拆卸、可自转和可调节高度的切削齿组件，其特征在于：

所述的并帽（50）采用带锁紧槽的结构，其顶部设有锁紧螺钉（51）。

5.根据权利要求1所述的一种牙轮钻用可拆卸、可自转和可调节高度的切削齿组件，其特征在于：

所述的圆锥薄片（60）采用半圆锥结构。