[发明专利]防止孔壁塑性变形的牙齿齿形与镶装方法有效
申请号: | 201410025953.3 | 申请日: | 2014-01-21 |
公开(公告)号: | CN103758459A | 公开(公告)日: | 2014-04-30 |
发明(设计)人: | 况雨春;刘建勋;杨迎新 | 申请(专利权)人: | 西南石油大学;中国石油集团长城钻探工程有限公司 |
主分类号: | E21B10/16 | 分类号: | E21B10/16 |
代理公司: | 成都九鼎天元知识产权代理有限公司 51214 | 代理人: | 徐宏;吴彦峰 |
地址: | 610500 四*** | 国省代码: | 四川;51 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 防止 塑性变形 牙齿 齿形 方法 | ||
1.防止孔壁塑性变形的牙轮钻头牙齿,包括齿柱(1)和齿冠(2),其特征在于:齿柱(1)包括圆柱形齿柱(3)和变截面齿柱(4),变截面齿柱(4)位于圆柱形齿柱(3)和齿冠(2)之间,变截面齿柱(4)与圆柱形齿柱(3)相接处形成台阶,牙齿以圆柱形齿柱(3)的纵截面对称。
2.如权利要求1所述的防止孔壁塑性变形的牙轮钻头牙齿,其特征在于:以圆柱形齿柱(3)上底面的中心为圆心,以该上底面的水平中心线为水平基线,以该上底面的竖直中心线为竖直基线;以水平基线与圆柱形齿柱(3)上棱边于位于台阶侧的相交点为P点;以台阶侧对应的变截面齿柱(4)水平投影与水平基线在台阶平面上的交点为G点,该G点到P点的距离为台阶的中点深度δ,δ≤5mm;台阶起始点和圆心的连线与水平基线形成的扇形角为中心半角α,10°≤α≤90°;以台阶侧对应的变截面齿柱(4)水平投影起点为f点,f点与对应的圆柱形齿柱(3)的边沿的竖直方向向距离为起点深度ε,ε≤5mm;所述变截面齿柱(4)的高度h≤3mm。
3.如权利要求2所述的防止孔壁塑性变形的牙轮钻头牙齿,其特征在于:变截面齿柱(4)所形成的台阶与圆柱形齿柱(3)相交的线为竖直线、斜线、内凹圆弧或者外凸圆弧;或者所述变截面齿柱(4)与圆柱形齿柱(3)之间所形成的台阶可为整体台阶形式。
4.如权利要求3所述的防止孔壁塑性变形的牙轮钻头牙齿,其特征在于:所述变截面齿柱(4)与圆柱形齿柱(3)形成的边沿线为三段弧形,第二段弧形起始点和圆心的连线与水平基线之间形成的角度为β角;f点到P点的距离为Δ;其δ≤4mm,Δ≤5mm,ε≤4mm,20°≤α≤90°,10°≤β≤80°,台阶的外边沿曲线Α为圆、椭圆或者样条曲线中的一种或者多种组合。
5.如权利要求3所述的防止孔壁塑性变形的牙轮钻头牙齿,其特征在于:所述变截面齿柱(4)与圆柱形齿柱(3)形成的边沿线为椭圆弧,台阶的外边沿曲线Α为圆、椭圆或者样条曲线中的任一形式。
6.如权利要求3所述的防止孔壁塑性变形的牙轮钻头牙齿,其特征在于:所述变截面齿柱(4)与圆柱形齿柱(3)形成的边沿线为直线。
7.如权利要求3所述的防止孔壁塑性变形的牙轮钻头牙齿,其特征在于:所述变截面齿柱(4)台阶侧对应齿柱面的母线为与水平基线成夹角θ的斜线,10≤θ≤90°,台阶的外边沿曲线为圆、椭圆或者样条曲线中的一种或者多种组合。
8.如权利要求3所述的防止孔壁塑性变形的牙轮钻头牙齿,其特征在于:所述变截面齿柱(4)台阶侧对应齿柱面的母线为内凹圆弧,R=2-49mm,台阶的外边沿曲线为圆、椭圆或者样条曲线中的一种或者多种组合。
9.如权利要求3所述的防止孔壁塑性变形的牙轮钻头牙齿,其特征在于:所述变截面齿柱(4)台阶侧对应齿柱面的母线为外凸圆弧,R=8-36mm,台阶的外边沿曲线为圆、椭圆或者样条曲线中的一种或者多种组合。
10.一种如权利要求1-9所述的牙齿镶装方法,其特征在于:在镶装工艺中,将牙齿相对于牙轮锥体母线偏转角度γ,0°≤γ≤45°,使得牙齿对称面法向与牙齿刮切方向垂直。
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