專利名稱：帶副齒的牙輪鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于石油、地質(zhì)鉆進(jìn)工具領(lǐng)域，涉及一種牙輪鉆頭，尤其涉及一種帶副齒的牙輪鉆頭。
背景技術(shù)：
牙輪鉆頭是一種用于破碎地殼巖石的工具。牙輪鉆頭主要由牙掌、牙掌軸、牙輪、牙輪孔、噴射系統(tǒng)等組成。所述的牙輪包括鑲齒牙輪和鋼齒牙輪。為了提高鉆進(jìn)效率，本領(lǐng)域技術(shù)人員在牙輪的齒上進(jìn)行不斷的研究和改進(jìn)，在現(xiàn)有技術(shù)中較為先進(jìn)的有中國專利(97240941.6)，一種新型牙輪鉆頭切削結(jié)構(gòu)，它公開了一種在主齒的齒圈與齒槽之間鑲?cè)敫饼X的技術(shù)方案，該技術(shù)設(shè)計的副齒鑲裝位置，限制了副齒的二次切削功能效率，又由于副齒是另行鑲裝的，所以不僅制造工藝復(fù)雜，制造成本高，使用中亦有易脫落的弊病。
美國專利(5592995)，一種外排齒鑲裝尖銳切削齒的牙輪鉆頭，它公開了一種在外排齒處鑲裝一排附加的硬質(zhì)合金切削齒的技術(shù)方案，該技術(shù)通過鑲裝額外的合金齒來加強保徑，側(cè)重了保徑的效果，但副齒不能更有效的協(xié)助主齒做二次切削。
實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的問題在于，克服前述牙輪鉆頭存在的上述缺陷，而提供一種在主齒基體上一體設(shè)置副齒的帶副齒的牙輪鉆頭。
本實用新型解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的，依據(jù)本實用新型提供的一種帶副齒的牙輪鉆頭，包括牙掌和牙輪，該牙輪通過軸承設(shè)置在牙掌上，所述牙輪的主齒之中間部位在牙輪基體上一體設(shè)置副齒。
本實用新型解決其技術(shù)問題還可以采取以下技術(shù)方案進(jìn)一步實現(xiàn)
前述的帶副齒的牙輪鉆頭，其中所述的主齒與副齒交錯排列設(shè)置；前述的帶副齒的牙輪鉆頭，其中所述的副齒的高度是主齒的高度的十分之一至二分之一；前述的帶副齒的牙輪鉆頭，其中所述的主齒和副齒表面上堆焊有碳化鎢層或其中所述的主齒堆焊有碳化鎢層，副齒有滲碳層；前述的帶副齒的牙輪鉆頭，其中所述的副齒設(shè)置為一個以上齒排；前述的帶副齒的牙輪鉆頭，其中所述副齒設(shè)置在數(shù)個主齒之間；本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有顯著的優(yōu)點和有益效果。由以上技術(shù)方案可知，本實用新型在優(yōu)異的結(jié)構(gòu)配置下，至少有如下的優(yōu)點1.協(xié)助主齒進(jìn)行二次切削的效率更高，從而提高了鉆進(jìn)效率；2.制造工藝簡單，成本低；3.避免了鑲裝副齒易于脫落的弊病，提高了牙輪鉆頭的使用壽命；4.更加強了牙輪鉆頭的保徑。
本實用新型即適用于鑲齒牙輪又適用于鋼齒牙輪，適用性強。
本實用新型的具體實施方式
由以下實施例及其附圖詳細(xì)給出。


圖1是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)剖面示意圖；圖2是本實用新型使用狀態(tài)局部示意圖；圖3是本實用新型的牙輪是鋼齒的局部剖面示意圖；圖4是圖3所示第一實施例內(nèi)排齒沿A向的投影圖；圖5是圖3所示第二實施例內(nèi)排齒沿A向的投影圖；圖6是圖3所示外排齒沿B向投影圖；圖7是本實用新型的牙輪是鑲齒的局部剖面示意圖；圖8是圖7所示內(nèi)排齒沿A向的投影圖；圖9是圖7所示內(nèi)排齒沿B向的投影圖；圖10是圖7所示外排齒沿C向的投影圖。
附圖標(biāo)示牙掌1；流道2；噴射系統(tǒng)3；鋼齒牙輪外排齒4；牙輪外排齒主齒5；牙輪內(nèi)排齒副齒6；牙輪頂齒7；牙輪內(nèi)排齒8；牙輪內(nèi)排齒主齒9；牙輪外排齒副齒10；牙輪11；軸承12；儲油系統(tǒng)13；地層及被破碎的巖石16；鑲齒牙輪頂齒17；鑲齒牙輪內(nèi)排齒18；鑲齒牙輪內(nèi)排齒主齒19；鑲齒牙輪外排齒副齒20；鑲齒牙輪外排齒21；鑲齒牙輪外排齒主齒22；鑲齒牙輪內(nèi)排齒副齒23。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本實用新型提供的具體實施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。
請參見圖1-圖2，牙輪11通過軸承12掛在牙掌1上，圍繞軸承12作自轉(zhuǎn)的同時圍繞鉆頭中心作公轉(zhuǎn)。牙輪上的主切削齒即主齒5的齒與齒之間，利用牙輪基體分別加工出一個小齒即副齒10和6，副齒的高度應(yīng)是主齒高度的十分之一至二分之一。副齒的數(shù)量可以根據(jù)鉆頭適應(yīng)地層的情況和牙齒的布齒情況而定。地層越軟，主齒越大，加工副齒的齒排越多?？梢栽诿颗胖鼾X的齒與齒之間添加副齒。當(dāng)?shù)貙虞^硬，主齒較小時，可減少副齒的齒排數(shù)和齒數(shù)。可以選擇在牙輪頂齒和中間齒排或內(nèi)排齒的齒與齒之間添加副齒，以加強井眼中心區(qū)域的破碎?？梢栽谕馀琵X處增設(shè)副齒，加強外排齒區(qū)域巖石破碎的同時，加強鉆頭保徑。
在自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)過程中，切削齒吃入地層，破碎巖石。破碎后的巖石，跟隨沿流道和噴射系統(tǒng)而下的泥漿經(jīng)由鉆頭外環(huán)空間返回地面。牙輪在破碎巖石時，由于主齒5間的間距大，且齒自身的高度也高，導(dǎo)致破碎出的巖石大，且在齒與齒之間殘存有未破碎的凸起。未破碎的巖石凸起，需要再次破碎。大的巖石塊因鉆頭內(nèi)的空間有限，不經(jīng)過再次破碎，也難于及時順暢地離開井底。此時，副齒10擔(dān)當(dāng)起二次破碎的角色，協(xié)助主齒及時粉碎大的巖石塊的同時破碎巖石凸起，既起到保護(hù)牙輪基體的作用，又實現(xiàn)巖石的順暢上返，避免巖石滯留井底，提高鉆進(jìn)效率。
請參見圖3-圖6是本實用新型在鋼齒牙輪上的應(yīng)用，即在內(nèi)排齒8的主齒9之間，由牙輪基體本身加工出副齒6；在外排齒4的主齒5之中間由牙輪基體本身加工出副齒10。副齒的高度設(shè)置為主齒高度的十分之一至二分之一。主齒和副齒表面上堆焊有碳化鎢層。
從圖中可清晰地看見主齒9和副齒6交替排列。圖4中的主齒和副齒表面均堆焊有碳化鎢耐磨層。圖5中的主齒9堆焊有碳化鎢耐磨層，而副齒6采取的是通過滲碳提高表面硬度和耐磨性。
在外排齒4中，交替排列有主齒5和副齒10。副齒10不僅可協(xié)助主齒破碎巖石，而且加強了鉆頭保徑。
參見圖7-圖10，是本實用新型在鑲齒牙輪上的應(yīng)用，內(nèi)排齒18上設(shè)計有主齒19(硬質(zhì)合金齒)和副齒23(鋼齒)。外排齒21上設(shè)計有主齒22(硬質(zhì)合金齒)和副齒20(鋼齒)。副齒的高度是主齒的高度的十分之一至二分之一。
從圖9、10中可看到內(nèi)、外排齒上交替排列著的的主齒與副齒。外排齒的副齒可加強鉆頭保徑。
本實用新型的牙輪鉆頭，可以在每一排齒的主齒之間添加副齒，也可以有選擇性地在某些齒排的主齒間添加副齒，以滿足不同的需求，提高鉆井效益。
以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種帶副齒的牙輪鉆頭，包括牙掌和牙輪，該牙輪通過軸承設(shè)置在牙掌上，其特征在于所述牙輪的主齒之中間部位在牙輪基體上一體設(shè)置副齒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶副齒的牙輪鉆頭，其特征在于所述的主齒與副齒交錯排列設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶副齒的牙輪鉆頭，其特征在于所述的副齒的高度是主齒的高度的十分之一至二分之一。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶副齒的牙輪鉆頭，其特征在于所述的主齒和副齒表面上堆焊有碳化鎢或在于所述的主齒堆焊有碳化鎢層，在副齒有滲碳層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶副齒的牙輪鉆頭，其特征在于所述的副齒設(shè)置為一個以上齒排。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶副齒的牙輪鉆頭，其特征在于所述副齒設(shè)置在主齒之間。
專利摘要一種帶副齒的牙輪鉆頭，包括牙掌和牙輪，該牙輪通過軸承設(shè)置在牙掌上，所述牙輪的主齒之中間部位在牙輪基體上一體設(shè)置副齒。其制造工藝簡單，成本低；它能更有效的協(xié)助主齒進(jìn)行二次切削，從而提高了鉆進(jìn)效率；當(dāng)在外排齒處增設(shè)副齒時，更加強了牙輪鉆頭的保徑；它能更有效的協(xié)助主齒進(jìn)行二次切削，從而提高了鉆進(jìn)效率；提高了牙輪鉆頭的使用壽命；它即適用于鑲齒牙輪又適用于鋼齒牙輪，適用性強。
文檔編號E21B10/16GK2526489SQ0220251
公開日2002年12月18日 申請日期2002年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月25日
發(fā)明者幸發(fā)芬, 孫泰林 申請人:天津市渤海石油機械有限公司