CN2297177Y - 一种用于牙轮钻头的新齿形 - Google Patents

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程永
吴世友
邱显忠
樊孝兵
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Sinopec Oilfield Equipment Corp
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Jianghan Petroleum Administration Drill Bit Factory
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Abstract

本实用新型为石油、地质部门钻井用牙轮钻头的一种新型齿形。该齿型具有棱形的刃口有利压入岩石,并能产生“犁沟”现象和预破裂功能。其特征是齿的刃口有三棱体,齿顶刃部为“十字”或“Y字”形。与现有的齿相比具有容易压入岩石,利于滑移破碎,同时还具有预破碎的功能。加快了岩石的破碎,提高钻井的速度。

Description

一种用于牙轮钻头的新齿形
本实用新型涉及石油、地质钻井用牙轮钻头的一种新齿形。
牙轮钻头现有的齿主要有球形齿、锥球形齿、楔形齿、勺形齿等，附图1所示为几种典型齿形。针对不同的地层岩石这些齿形各具特点。牙轮钻头破岩主要是冲击破岩并伴随有滑移刮削破岩，其破岩的简单过程为冲击、压入、滑移刮削三个阶段。由于现有的各种齿在破岩时刃口比较钝，压入岩石的能力有限，某些齿在破岩结束前对地层还有一定的压实作用，因此阻碍齿的滑移刮削效率。
本实用新型的目的是提供一种新型齿形。具有容易压入、利于滑移、刮削破岩，同时还具有预破碎和复合破岩的功能。
本实用新型的的目的是这样实现的：1、在现有齿与岩石相接触的表面增加一个“犁形”的三棱体。三棱体的三条棱相交于一点，过交点的中心轴线在齿冲击岩石时与岩层垂直。由于三条棱的交点比较尖锐，可以使作用在齿上的压力集中更加有效地压入岩层，同时三条棱在齿的滑移运动中还可以产生“犁沟”现象，对“犁沟”两边的岩石具有挤压破碎的作用，因此有利于齿的滑移刮削破岩，并达到复合破岩的效果；2、在现有齿与岩石接触的背面增加一个“犁形”三棱体，可以将原压实作用转变为压入破岩作用，在向后滑移时也可以产生“犁沟”现象，具有预破碎效果，可大大提高破岩能力；3、由于在现有齿与岩石相接触的表面及背面各增加了一个“犁形”三棱体，因此在齿顶形成了“十”字形或“Y”字形的主刃，可以使压力集中，易于压入岩石。并使压入点周围的岩石逐渐被挤压破碎，扩大破碎体积，提高破碎效率。
因此，采用上述方案，齿在切削过程中，由于可以产生“犁沟”现象，提高了齿压入岩石的能力，增加了岩石破裂体积，利于滑移刮削破岩；其次，由于齿能预先破碎和压裂岩石，还具有预破裂和复合破岩的能力，可提高破岩效率；另外，可解决某些现有齿对岩石的压实问题，消除向后滑移的影响；本实用新型的齿适应地层范围更加广泛。
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
图1为现有技术中的4种齿形
图2为本实用新型齿形的主视图
图3为本实用新型齿形的右视图
图中：1、齿柱；2、齿冠；3、齿冠前部的犁形三棱体；4、齿冠后部的小犁形三棱体；5、齿顶；6、主刃
在图2、图3中，齿由一个圆柱形齿柱[1]和一个曲面形(或锥面形)齿冠[2]组成。在齿冠[2]的前面有一个犁形三棱体[3]与齿顶[5]倾斜一个角度。在齿冠[2]的后面有一个较小的犁形三棱体[4]。两个三棱体[3]、[4]在齿顶[5]形成一个“十字”形(或“Y”形)的主刃[6]。以上这些构成本实用新型齿形的齿面结构。犁形三棱体[3]、[4]突出棱的角度可根据地层的不同而变化。棱角圆弧倒钝，圆弧曲率随地层的不同而变化。
本实用新型的齿采用烧结的硬质合金或陶瓷或复合材料制造。
本实用新型的齿适用各种凿岩工具。

Claims (4)

1、一种用于牙轮钻头牙齿的新齿形，由齿柱[1]、齿冠[2]组成，齿冠[2]顶部为齿顶[5]，其余部分为齿面，其特征是：齿面有一个或一个以上的“犁形”三棱体组成的多面体，齿顶为“十字”形或“Y字”形。
2、根据权力要求1所述的新齿形，其特征在于齿面上的三棱体是由平面或曲面构成。
3、根据权力要求1所述的新齿形，其特征在于齿顶[5]为圆锥体，三棱体位于齿的前面和背面。
4、根据权力要求1所述的新齿形，其特征在于齿面结构是整体或分部加工烧结而成。
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GR01 Patent grant
C53 Correction of patent for invention or patent application
COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: PATENTEE; FROM: DRILL BIT FACTORY, JIANGHAN PETROLEUM ADMINISTRATION TO: HANJIANG PETROLEUM DRILL STOCK CO., LTD.

CP01 Change in the name or title of a patent holder

Patentee after: Jianghan Petroleum Drilling Bit Co., Ltd.

Patentee before: Drill Bit Factory, Jianghan Petroleum Administration

C17 Cessation of patent right
CX01 Expiry of patent term