專利名稱：一種用于牙輪鉆頭的凸形楔面切削齒的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于石油和地質(zhì)鉆探牙輪鉆頭的凸形楔面切削齒。
背景技術：
在現(xiàn)有技術中，鑲裝于牙輪鉆頭上的切削齒為硬質(zhì)合金切削齒，切削齒的齒形存在有多種結構，常用的齒形有勺形齒、楔形齒、錐球齒、球形齒等。針對不同的地層巖石性質(zhì)和鉆頭破巖特點，應使用不同形狀的切削齒，以獲得較高的破巖效率。就勺形齒來說，其頭部較尖，容易吃入地層，但其強度較低，在硬地層中使用，切削齒較易碎、斷。錐球齒和球形齒適用于硬地層，但它們的刮削性能差。上述這些齒形的切削齒均不能較好地適應硬塑性地層鉆頭的破巖特性，因而阻礙了牙輪鉆頭在硬塑性地層中機械鉆速和使用壽命的進一步提高。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術問題是針對上述現(xiàn)有技術存在的不足而提供一種強度較高且易于吃入地層的用于牙輪鉆頭的凸形楔面切削齒。
本實用新型為解決上述技術問題所提出的技術方案為包括有齒柱4和齒冠3，其不同之處在于所述齒冠由一個圓形的底截面通過截面變化過渡到一個底截面為橢圓的弧形齒頂1，形成橢圓錐臺形齒冠，在橢圓錐臺形齒冠的短軸兩側(cè)弧面上切出有楔面2，至少有一個楔面為凸形楔面。
按上述方案，在橢圓錐臺形齒冠的短軸兩側(cè)弧面上切出的楔面均為凸形楔面；或者，在橢圓錐臺形齒冠的短軸兩側(cè)弧面上一側(cè)切出一個凸形楔面，另一側(cè)為平楔面。橢圓錐臺形齒冠的長軸兩側(cè)母線與垂線(齒柱母線)成一個夾角α，α為0～30°，通常α為0～15°。
本實用新型的有益效果在于凸形楔面結構增強了切削齒的強度，切削齒在吃入地層過程中，吃入角隨吃入深度的變化而變化，切削齒與巖石之間是點與點接觸，增強了切削齒切削巖石的接觸應力，提高了其破碎巖石的能力。同時，切削齒的兩側(cè)夾角α較小，切削刃較長，增加了刮削面積，提高了切削效率。在切削齒的各相貫面上倒圓設計，可消除齒體上的應力集中。另外，采用超硬耐磨材料，能進一步提高切削齒的使用壽命。


圖1為本實用新型一個實施例的主視圖。
圖2為圖1的左視圖。
圖3為圖1的俯視圖。
圖4為圖1的立體圖。
圖5為本實用新型第二個實施例的俯視圖。
圖6為本實用新型第二個實施例的主視圖。
圖7為圖6的左視圖。
圖8為本實用新型第三個實施例的主視圖。
圖9為圖8的左視圖。
具體實施方式
以下結合附圖進一步說明本實用新型的實施例。
第一個實施例如圖1、2、3、4所示，為一雙面凸形楔面切削齒，包括有一圓柱形的齒柱4，齒柱上端為齒冠3，齒冠由圓形的底截面通過截面變化過渡到一個橢圓形頂面，該橢圓形頂面即為弧形齒頂1的底截面，由此形成一個橢圓錐臺形齒冠，在該橢圓錐臺形齒冠兩側(cè)的短軸弧面上切出有凸形楔面，兩側(cè)的凸形楔面相互對稱且橫向母線相平行。所述的凸形楔面可為一個圓弧面或漸開線弧面。凸形楔面上端與弧形齒頂1相連。
本實用新型的第二個實施例如圖5、6、7所示，它與第一個實施例的主要不同之處是在于橢圓錐臺形齒冠兩側(cè)的凸形楔面上的橫向母線與切削齒中心平面成一個夾角β，β為0～15°，較佳夾角為5～10°，所形成的弧形齒頂1沿齒向由窄變寬。其余部分結構與第一個實施例相同。
本實用新型第三個實施例如圖8、9所示，它的主要特點是在于在橢圓錐臺形齒冠的短軸兩側(cè)弧面上一側(cè)為凸形楔面，另一側(cè)為平楔面，構成一個單面凸形楔面的切削齒，其它部分與第一個實施例結構相同。
本實用新型的切削齒可由硬質(zhì)合金材料或超硬耐磨合金材料制成。
權利要求1.一種用于牙輪鉆頭的凸形楔面切削齒，包括有齒柱(4)和齒冠(3)，其特征在于所述齒冠由一個圓形的底截面通過截面變化過渡到一個底截面為橢圓的弧形齒頂(1)，形成橢圓錐臺形齒冠，在橢圓錐臺形齒冠的短軸兩側(cè)弧面上切出有楔面(2)，至少有一個楔面為凸形楔面。
2.按權利要求1所述的用于牙輪鉆頭的凸形楔面切削齒，其特征在于在橢圓錐臺形齒冠的短軸兩側(cè)弧面上切出的楔面均為凸形楔面。
3.按權利要求1所述的用于牙輪鉆頭的凸形楔面切削齒，其特征在于在橢圓錐臺形齒冠的短軸兩側(cè)弧面上一側(cè)切出一個凸形楔面，另一側(cè)為平楔面。
4.按權利要求2或3所述的用于牙輪鉆頭的凸形楔面切削齒，其特征在于橢圓錐臺形齒冠的長軸兩側(cè)母線與垂線成一個夾角α，α為0～30°。
5.按權利要求2或3所述的用于牙輪鉆頭的凸形楔面切削齒，其特征在于橢圓錐臺形齒冠兩側(cè)的凸形楔面上的橫向母線與切削齒中心平面成一個夾角β，β為0～15°。
6.按權利要求2或3所述的用于牙輪鉆頭的凸形楔面切削齒，其特征在于所述的凸形楔面可為一個圓弧面或漸開線弧面。
專利摘要本實用新型涉及一種用于石油和地質(zhì)鉆探牙輪鉆頭的凸形楔面切削齒。包括有齒柱和齒冠，其不同之處在于所述齒冠由一個圓形的底截面通過截面變化過渡到一個底截面為橢圓的弧形齒頂，形成橢圓錐臺形齒冠，在橢圓錐臺形齒冠的短軸兩側(cè)弧面上切出有楔面，至少有一個楔面為凸形楔面。本實用新型的有益效果在于凸形楔面結構增強了切削齒的強度，切削齒在吃入地層過程中，吃入角隨吃入深度的變化而變化，切削齒與巖石之間是點與點接觸，增強了切削齒切削巖石的接觸應力，提高了其破碎巖石的能力。同時，切削齒的兩側(cè)夾角α較小，切削刃較長，增加了刮削面積，提高了切削效率。另外，采用超硬耐磨材料，能進一步提高切削齒的使用壽命。
文檔編號E21B10/46GK2677582SQ20032012553
公開日2005年2月9日 申請日期2003年12月24日 優(yōu)先權日2003年12月24日
發(fā)明者趙彥, 劉曉波 申請人:江漢石油鉆頭股份有限公司