一种矿用牙轮钻头合金齿的利记博彩app
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及矿山钻探时使用的牙轮钻头,具体涉及牙轮钻头的齿冠结构的改进。
【背景技术】
[0002]目前,矿山钻探工程所用的牙轮钻头主要包括钢齿牙轮钻头(也称为铣齿牙轮钻头)和镶齿牙轮钻头两类。由于矿山钻探工程钻遇地层岩石坚硬,而镶齿牙轮钻头的牙齿硬度及耐磨性大大高于钢齿牙轮钻头牙齿的硬度及耐磨性,因此,镶齿牙轮钻头得到更广泛的使用。
[0003]镶齿牙轮钻头是在牙轮壳体上钻出许多齿孔,齿孔深度与合金齿的齿体的高度相同,然后将合金齿的齿体镶嵌到齿孔里,齿孔与合金齿为过盈配合。现有技术中,合金齿的材料一般是WC-Co合金。合金齿齿冠的形状一般为圆锥状。
[0004]矿用牙轮钻头工作过程中,合金齿齿冠冲击地层岩石,在岩石表面产生冲击坑,逐渐把细小的岩肩从地层岩石上剥离出来。
[0005]由于矿用钻探设备技术的大幅度提升,为了提高钻探速度,矿用牙轮所承受的钻压也提高到空前水平。以97/8矿用钻头为例,钻压已经提高到300KN。现有技术合金齿在工作过程中出现的主要问题:一是齿冠下部强度不足,合金齿容易在下部出现断裂。而断裂的合金齿失去了对岩石的破碎作用,进而影响到矿用牙轮钻头的机械钻速。二是齿冠的在工作中不断磨损,齿冠上部磨损后,合金齿顶面的面积快速增大,即合金齿对岩石的攻击性快速减小,导致矿用牙轮钻头的机械钻速快速下降,因此矿用牙轮钻头的合金齿还需改进。
[0006]通过国内检索发现以下专利与本实用新型有相似之处:
[0007]申请号为201220206000.3,名称为“一种用于牙轮钻头的偏球齿”的实用新型,此实用新型涉及一种用于石油、天然气和地质钻井的牙轮钻头偏球齿,特别涉及一种用于牙轮钻头外排齿的偏球齿。包括齿柱和齿冠两部分,其特征在于所述的齿冠表面是由两条上弓正交的空间曲线和底圆形成的空间网格所构成的半球状光顺曲面,且齿冠顶点偏离齿柱中心轴线。此实用新型的有益效果在于:1、由于齿冠偏向侧靠近牙轮背锥面,能形成更大的保径接触面,增强使牙轮钻头保径能力;2、在相同保径接触面积的前提下,能增大齿孔与牙轮背锥面的最小距离,提高外排齿的固齿力;3、外排齿同时承担切削井底和井壁的功能,牙齿受地层岩石反作用力的作用点靠近齿冠偏向侧,有利于改善外排齿的受力状况。
[0008]申请号为201420532303.3,名称为“一种韧性陶瓷牙轮钻头牙齿”的实用新型,此实用新型涉及用于石油、天然气钻探的一种韧性陶瓷牙轮钻头牙齿,它由齿冠和齿柱构成,采用经过烧结的韧性陶瓷,再按齿柱过盈量为0.1 - 0.3mm加工成韧性陶瓷牙齿,通过压齿机将韧性陶瓷牙齿安装在牙爪的牙轮上。此实用新型的优点是韧性陶瓷牙轮钻头牙齿与硬质合金牙齿相比,既提高了韧性和抗冲击能力,又具有原料、生产成本较低、不使用钨钴类稀有贵重金属。
[0009]申请号为201020533157.8,名称为“一种用于牙轮钻头的凿形齿”的实用新型,此实用新型涉及到一种用于石油、天然气和地质钻井的牙轮钻头合金切削齿,特别涉及到一种用于牙轮钻头的凿形齿。包括齿柱和齿冠两部分,其特征在于所述的齿冠表面是由两条正交的空间曲线和底圆形成的空间网格所构成的向上收缩的扁锥状光顺曲面,齿冠顶端的齿顶呈椭球面或球面状,并与齿冠侧向光顺相接。此实用新型的有益效果在于:1、整个齿冠侧面和顶部无相贯线,表面平滑光顺,减小了切削齿受工作载荷时的应力集中,提高了牙齿的结构强度和抗冲击性能,因而延长了切削齿的有效使用寿命;2、齿顶表面呈上凸的椭球面或球面状,相对于平顶齿,可改善齿顶应力分布,增强牙齿的攻击性能,提高牙齿的破岩切削效率。
[0010]以上实用新型虽然都是牙轮钻头的齿部结构的改进,但都不具有本实用新型中齿冠顶部为球冠,齿冠中部为向内凹陷的回转体,齿冠底部为向外凸出的回转体的结构,其顶部母线、中部母线和底部母线也不是圆弧,因此其产生的技术效果也会与本实用新型不同。
【实用新型内容】
[0011]本实用新型要解决的技术问题是:针对齿冠下部强度不足,合金齿容易在下部出现断裂,以及齿冠的在工作中不断磨损,齿冠上部磨损后,合金齿顶面的面积快速增大,导致矿用牙轮钻头破损严重,机械钻速快速下降,而提出一种齿冠顶部小,齿冠顶部到齿冠底部为内凹陷的过渡方式,齿冠底部为向外凸出的结构。
[0012]针以上述问题,本实用新型提出的技术方案是:一种矿用牙轮钻头合金齿,由齿冠和齿体组成,其中齿冠包括齿冠顶部、齿冠中部和齿冠底部,齿冠上有顶部母线、中部母线和底部母线,上述母线的交界处有上相贯线、中相贯线和下相贯线;齿体包括齿柱和齿底,齿体上有底相贯线和齿柱母线,齿冠顶部为球冠,齿冠中部为向内凹陷的回转体,齿冠底部为向外凸出的回转体,顶部母线、中部母线和底部母线为三段圆弧。
[0013]进一步地,齿底处设有夹角为10°_16°的安装导向角,齿底是一个上端大而下端小的圆台。
[0014]进一步地,顶部母线与中部母线的在上相贯线处相切,使得齿冠顶部与齿冠中部形成平滑的过渡。
[0015]进一步地,中部母线与底部母线在中相贯线处相切,使得齿冠中部与齿冠底部形成平滑的过渡。
[0016]进一步地,底部母线与齿柱母线在下相贯线处相切,使得齿冠底部与齿柱形成平滑的过渡。
[0017]进一步地,上相贯线、中相贯线、下相贯线和底相贯线都是封闭的圆形,并且是互相平行的。
[0018]进一步地,齿柱为一圆柱体,齿柱母线为平直的线段,齿柱的母线与底相贯线垂直。
[0019]进一步地,顶部母线的圆弧半径为3-6mm,中部母线的圆弧半径为15_20mm,底部母线的圆弧半径为10_15mm。
[0020]本实用新型的优点是:
[0021]1.齿冠顶部小,齿冠顶部到齿冠中部为内凹陷的过渡方式,使得齿冠中部的截面尺寸变化缓慢,从而在合金齿的齿冠有一定磨损的情况下,仍能保持合金齿对岩石的攻击性,避免了矿用牙轮钻头由于合金齿磨损导致钻头机械钻速低的问题;
[0022]2.齿冠底部向外凸出,齿冠底部较大,使得齿冠底部强度显著提高,从而提高了合金齿冠部的抗断裂能力,能有效防止齿冠断裂,避免了矿用牙轮钻头由于合金齿断裂所导致钻头机械钻速低的问题;
[0023]3.本实用新型结构简单,齿冠采用流线形光滑过渡,制造工艺简单;且体积小,生产成本低。
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型的剖视结构示意图;
[0025]图2为演不图1中的底部母线是一个圆上的圆弧的不意图;
[0026]图3为本实用新型在牙轮钻头中的分布示意图;
[0027]图中:11齿冠顶部、12齿冠中部、13齿冠底部、14上相贯线、15中相贯线、16下相贯线、17顶部母线、18中部母线、19底部母线、21齿柱、22齿底、