CN2526489Y

CN2526489Y - 带副齿的牙轮钻头

Info

Publication number: CN2526489Y
Application number: CN 02202511
Authority: CN
Inventors: 幸发芬; 孙泰林
Original assignee: BOHAI PETROLEUM MACHINERY Co Ltd TIANJIN CITY
Current assignee: Tianjin Lilin Bit Co ltd; Tianjin Lilin Petroleum Machinery Co ltd
Priority date: 2002-01-25
Filing date: 2002-01-25
Publication date: 2002-12-18
Anticipated expiration: 2012-01-25

Abstract

一种带副齿的牙轮钻头，包括：牙掌和牙轮，该牙轮通过轴承设置在牙掌上，所述牙轮的主齿之中间部位在牙轮基体上一体设置副齿。其制造工艺简单，成本低；它能更有效的协助主齿进行二次切削，从而提高了钻进效率；当在外排齿处增设副齿时，更加强了牙轮钻头的保径；它能更有效的协助主齿进行二次切削，从而提高了钻进效率；提高了牙轮钻头的使用寿命；它即适用于镶齿牙轮又适用于钢齿牙轮，适用性强。

Description

带副齿的牙轮钻头

技术领域

本实用新型属于石油、地质钻进工具领域，涉及一种牙轮钻头，尤其涉及一种带副齿的牙轮钻头。

背景技术

牙轮钻头是一种用于破碎地壳岩石的工具。牙轮钻头主要由牙掌、牙掌轴、牙轮、牙轮孔、喷射系统等组成。所述的牙轮包括：镶齿牙轮和钢齿牙轮。为了提高钻进效率，本领域技术人员在牙轮的齿上进行不断的研究和改进，在现有技术中较为先进的有：

中国专利(97240941.6)，一种新型牙轮钻头切削结构，它公开了一种在主齿的齿圈与齿槽之间镶入副齿的技术方案，该技术设计的副齿镶装位置，限制了副齿的二次切削功能效率，又由于副齿是另行镶装的，所以不仅制造工艺复杂，制造成本高，使用中亦有易脱落的弊病。

美国专利(5592995)，一种外排齿镶装尖锐切削齿的牙轮钻头，它公开了一种在外排齿处镶装一排附加的硬质合金切削齿的技术方案，该技术通过镶装额外的合金齿来加强保径，侧重了保径的效果，但副齿不能更有效的协助主齿做二次切削。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题在于，克服前述牙轮钻头存在的上述缺陷，而提供一种在主齿基体上一体设置副齿的带副齿的牙轮钻头。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案来实现的，依据本实用新型提供的一种带副齿的牙轮钻头，包括：牙掌和牙轮，该牙轮通过轴承设置在牙掌上，所述牙轮的主齿之中间部位在牙轮基体上一体设置副齿。

本实用新型解决其技术问题还可以采取以下技术方案进一步实现：

前述的带副齿的牙轮钻头，其中所述的主齿与副齿交错排列设置；

前述的带副齿的牙轮钻头，其中所述的副齿的高度是主齿的高度的十分之一至二分之一；

前述的带副齿的牙轮钻头，其中所述的主齿和副齿表面上堆焊有碳化钨层或其中所述的主齿堆焊有碳化钨层，副齿有渗碳层；

前述的带副齿的牙轮钻头，其中所述的副齿设置为一个以上齿排；

前述的带副齿的牙轮钻头，其中所述副齿设置在数个主齿之间；

本实用新型与现有技术相比具有显著的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本实用新型在优异的结构配置下，至少有如下的优点：

1.协助主齿进行二次切削的效率更高，从而提高了钻进效率；

2.制造工艺简单，成本低；

3.避免了镶装副齿易于脱落的弊病，提高了牙轮钻头的使用寿命；

4.更加强了牙轮钻头的保径。

本实用新型即适用于镶齿牙轮又适用于钢齿牙轮，适用性强。

本实用新型的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构剖面示意图；

图2是本实用新型使用状态局部示意图；

图3是本实用新型的牙轮是钢齿的局部剖面示意图；

图4是图3所示第一实施例内排齿沿A向的投影图；

图5是图3所示第二实施例内排齿沿A向的投影图；

图6是图3所示外排齿沿B向投影图；

图7是本实用新型的牙轮是镶齿的局部剖面示意图；

图8是图7所示内排齿沿A向的投影图；

图9是图7所示内排齿沿B向的投影图；

图10是图7所示外排齿沿C向的投影图。

附图标示：牙掌1；流道2；喷射系统3；钢齿牙轮外排齿4；牙轮外排齿主齿5；牙轮内排齿副齿6；牙轮顶齿7；牙轮内排齿8；牙轮内排齿主齿9；牙轮外排齿副齿10；牙轮11；轴承12；储油系统13；地层及被破碎的岩石16；镶齿牙轮顶齿17；镶齿牙轮内排齿18；镶齿牙轮内排齿主齿19；镶齿牙轮外排齿副齿20；镶齿牙轮外排齿21；镶齿牙轮外排齿主齿22；镶齿牙轮内排齿副齿23。

具体实施方式

以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提供的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

请参见图1-图2，牙轮11通过轴承12挂在牙掌1上，围绕轴承12作自转的同时围绕钻头中心作公转。牙轮上的主切削齿即主齿5的齿与齿之间，利用牙轮基体分别加工出一个小齿即副齿10和6，副齿的高度应是主齿高度的十分之一至二分之一。副齿的数量可以根据钻头适应地层的情况和牙齿的布齿情况而定。地层越软，主齿越大，加工副齿的齿排越多。可以在每排主齿的齿与齿之间添加副齿。当地层较硬，主齿较小时，可减少副齿的齿排数和齿数。可以选择在牙轮顶齿和中间齿排或内排齿的齿与齿之间添加副齿，以加强井眼中心区域的破碎。可以在外排齿处增设副齿，加强外排齿区域岩石破碎的同时，加强钻头保径。

在自转与公转过程中，切削齿吃入地层，破碎岩石。破碎后的岩石，跟随沿流道和喷射系统而下的泥浆经由钻头外环空间返回地面。牙轮在破碎岩石时，由于主齿5间的间距大，且齿自身的高度也高，导致破碎出的岩石大，且在齿与齿之间残存有未破碎的凸起。未破碎的岩石凸起，需要再次破碎。大的岩石块因钻头内的空间有限，不经过再次破碎，也难于及时顺畅地离开井底。此时，副齿10担当起二次破碎的角色，协助主齿及时粉碎大的岩石块的同时破碎岩石凸起，既起到保护牙轮基体的作用，又实现岩石的顺畅上返，避免岩石滞留井底，提高钻进效率。

请参见图3-图6是本实用新型在钢齿牙轮上的应用，即在内排齿8的主齿9之间，由牙轮基体本身加工出副齿6；在外排齿4的主齿5之中间由牙轮基体本身加工出副齿10。副齿的高度设置为主齿高度的十分之一至二分之一。主齿和副齿表面上堆焊有碳化钨层。

从图中可清晰地看见主齿9和副齿6交替排列。图4中的主齿和副齿表面均堆焊有碳化钨耐磨层。图5中的主齿9堆焊有碳化钨耐磨层，而副齿6采取的是通过渗碳提高表面硬度和耐磨性。

在外排齿4中，交替排列有主齿5和副齿10。副齿10不仅可协助主齿破碎岩石，而且加强了钻头保径。

参见图7-图10，是本实用新型在镶齿牙轮上的应用，内排齿18上设计有主齿19(硬质合金齿)和副齿23(钢齿)。外排齿21上设计有主齿22(硬质合金齿)和副齿20(钢齿)。副齿的高度是主齿的高度的十分之一至二分之一。

从图9、10中可看到内、外排齿上交替排列着的的主齿与副齿。外排齿的副齿可加强钻头保径。

本实用新型的牙轮钻头，可以在每一排齿的主齿之间添加副齿，也可以有选择性地在某些齿排的主齿间添加副齿，以满足不同的需求，提高钻井效益。

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，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims

1、一种带副齿的牙轮钻头，包括：牙掌和牙轮，该牙轮通过轴承设置在牙掌上，其特征在于：所述牙轮的主齿之中间部位在牙轮基体上一体设置副齿。

2.根据权利要求1所述的带副齿的牙轮钻头，其特征在于所述的主齿与副齿交错排列设置。

3.根据权利要求1或2所述的带副齿的牙轮钻头，其特征在于所述的副齿的高度是主齿的高度的十分之一至二分之一。

4.根据权利要求3所述的带副齿的牙轮钻头，其特征在于所述的主齿和副齿表面上堆焊有碳化钨或在于所述的主齿堆焊有碳化钨层，在副齿有渗碳层。

5.根据权利要求1所述的带副齿的牙轮钻头，其特征在于所述的副齿设置为一个以上齿排。

6.根据权利要求1所述的带副齿的牙轮钻头，其特征在于所述副齿设置在主齿之间。