CN2709633Y - 一种齿部强化的铣齿牙轮 - Google Patents

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蔡永忠
陈友新
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Abstract

本实用新型涉及一种用于岩石钻探和石油钻井领域的铣齿牙轮钻头，具体涉及齿部结构强化的铣齿牙轮。包括有牙轮本体和布设在牙轮本体周向的牙齿，牙齿表面敷焊有耐磨合金层，在耐磨合金层内面的牙齿表面上设置有凹坑，牙齿通过表面设置凹坑与耐磨合金层相结合。本实用新型的有益效果在于通过在铣齿牙轮牙齿的表面设置凹坑，来增强牙齿表面与耐磨合金层的咬合度，防止敷焊耐磨合金层的脱落，使铣齿牙轮的抗耐磨性能和抗冲击性能得到增强，从而提高铣齿牙轮钻头的有效使用寿命；当牙齿表面凹坑呈圆锥弧面或圆弧面时，不仅可便于凹坑的加工，而且可避免敷焊时牙齿表面的应力集中，同时使敷焊耐磨合金层与牙齿表面的咬合度进一步增强。

Description

一种齿部强化的铣齿牙轮
技术领域
本实用新型涉及一种用于岩石钻探和石油钻井领域的铣齿牙轮钻头，具体涉及齿部结构强化的铣齿牙轮。
背景技术
目前在石油和天然气钻井中广泛使用的牙轮钻头通常为铣齿(也称钢齿)牙轮钻头和镶齿牙轮钻头两种。牙轮钻头主要由牙掌和牙轮组成。铣齿牙轮钻头的特点是牙轮毛坯用优质合金钢锻造而成，然后用金属加工方法在牙轮上车削出两至五排齿圈，再在齿圈上铣削出牙齿。铣齿牙轮钻头主要适于软到中硬地层的钻进。牙轮上的牙齿是牙轮钻头在钻井过程中直接破碎岩石的基本元件，由于岩石具有很高的硬度和研磨性，因此，即使是优质合金钢制造的牙轮，其牙齿的使用寿命仍然很短。为解决上述问题，通常在铣齿牙轮的牙齿部位表面敷焊一层耐磨合金，由此可使铣齿牙轮的牙齿使用寿命得到显著提高。然而，随着现代钻井技术的进一步发展，在高钻速和高钻压条件下，在使用一段时间后，铣齿牙轮的敷焊部位易于出现敷焊层被冲蚀剥落的问题，从而影响了铣齿牙轮的抗耐磨性能和抗冲击性能，降低了铣齿牙轮钻头的有效使用寿命。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种使齿部敷焊层结构得以强化的铣齿牙轮，以提高铣齿牙轮钻头的有效使用寿命。
本实用新型为解决上述提出的技术问题所采用的技术方案为：包括有牙轮本体2和布设在牙轮本体周向的牙齿3，牙齿表面敷焊有耐磨合金层8，其不同之处在于在耐磨合金层内面的牙齿表面上设置有凹坑4，牙齿通过表面设置凹坑与耐磨合金层相结合。
按上述方案，至少在所述牙齿表面的一个侧面和/或齿顶面上开设凹坑，并在其表面敷焊耐磨合金层；所述的凹坑4可为圆锥弧面或圆弧面，从牙齿的侧面6向上延伸贯通至齿顶面5；所述的一个侧面为牙轮运行时牙齿的切削受力面。
本实用新型的有益效果在于通过在铣齿牙轮牙齿的表面设置凹坑，来增强牙齿表面与耐磨合金层的咬合度，防止敷焊耐磨合金层的脱落，使铣齿牙轮的抗耐磨性能和抗冲击性能得到增强，从而提高铣齿牙轮钻头的有效使用寿命；当牙齿表面凹坑呈圆锥弧面或圆弧面时，不仅可便于凹坑的加工，而且可避免敷焊时牙齿表面的应力集中，同时使敷焊耐磨合金层与牙齿表面的咬合度进一步增强。
附图说明
图1为本实用新型一个实施例的牙轮结构图。
图2为本实用新型一个实施例中单个牙齿的立体图。
图3为本实用新型一个实施例中单个牙齿的正视图。
图4为图3中的A-A剖视图。
图5为图3的俯视图。
图6为本实用新型一个实施例中敷焊了耐磨合金层的单个牙齿正视图。
图7为图6中的B-B剖面图。
图8为图6中的C-C剖面图。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本实用新型的实施例，包括有牙轮本体2，牙轮本体上设有2～3排齿圈1，每排齿圈的周向布设有牙齿3，牙齿的截面呈梯形，每个牙齿包括有齿顶面5、两个侧面6和两个端面7，在牙齿的一个切削受力的侧面上开设有一圆锥弧面的凹坑4，圆锥弧面凹坑从侧面6向上延伸贯穿至齿顶面5，在牙齿的各个表面均敷焊耐磨合金层8，耐磨合金层的厚度为1～5毫米，其中设有凹坑侧面的耐磨合金层厚度较其它面厚1～2毫米。

Claims (6)

1、一种齿部强化的铣齿牙轮，包括有牙轮本体(2)和布设在牙轮本体周向的牙齿(3)，牙齿表面敷焊有耐磨合金层(8)，其特征在于在耐磨合金层内面的牙齿表面上设置有凹坑(4)，牙齿通过表面设置凹坑与耐磨合金层相结合。
2、按权利要求1所述的齿部强化的铣齿牙轮，其特征在于至少在所述牙齿表面的一个侧面和/或齿顶面上开设凹坑(4)，并在其表面敷焊耐磨合金层(8)。
3、按权利要求1或2所述的齿部强化的铣齿牙轮，其特征在于所述的凹坑(4)可为圆锥弧面或圆弧面，从牙齿的侧面(6)向上延伸贯通至齿顶面(5)。
4、按权利要求2所述的齿部强化的铣齿牙轮，其特征在于所述的侧面为牙轮运行时牙齿的切削受力面。
5、按权利要求1或2所述的齿部强化的铣齿牙轮，其特征在于在牙齿的各个表面均敷焊耐磨合金层(8)，耐磨合金层的厚度为1～5毫米。
6、按权利要求5所述的齿部强化的铣齿牙轮，其特征在于设有凹坑侧面的耐磨合金层厚度较其它面厚1～2毫米。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101408091B (zh) * 2008-11-26 2012-07-25 江汉石油钻头股份有限公司 一种钢齿牙轮钻头
CN108222845A (zh) * 2018-04-09 2018-06-29 成都百施特金刚石钻头有限公司 钻采工具用环状切削合金齿

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