[实用新型]一种高硬度耐磨型牙轮钻头

说明书

本实用新型涉及一种高硬度耐磨型牙轮钻头，其包括有牙掌(1)和牙轮(3)，牙掌(1)分为掌背和掌尖，掌尖通过轴承连接牙轮(3)，牙轮(3)表面设置有牙轮硬质合金齿(4)，并且在掌背上还设置有牙掌硬质合金齿(2)。本实用新型所提供的高硬度耐磨型牙轮钻头在牙轮表面和牙掌掌背上都安装有硬质合金齿，并且牙掌硬质合金齿在掌背上呈规则性阵列排布或密集排布，提高了牙掌掌背和掌尖的耐磨性，保护轴颈，提升轴承的使用寿命，并且牙轮表面的硬质合金齿和牙掌硬质合金齿都为梯度硬质合金材料制备，表面硬度高而且整体承载能力并不受影响，大大提高了硬质合金齿的抗断碎齿能力和耐磨性，提升了牙轮钻头在地层中钻进效果，增加了使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及一种适用于坚硬地层、夹层等复杂地层的高硬度耐磨型牙轮钻头。

背景技术

随着钻井技术的进步，特别是石油钻井的钻进地层越来越深，石油钻井领域对钻井工具的要求也越来越高。在深井硬地层使用的牙轮钻头，由于岩石的抗压强度高，现有的钻头牙轮上的硬质合金齿强度低容易出现早期碎断齿和磨损，并且牙掌背面磨损严重，严重时导致牙掌断裂，钻头不仅使用寿命短，而且钻进效率低。因此，深井钻井既要求钻头牙轮上的硬质合金齿具有高强度、高韧性和高耐磨性，又要求牙掌具有良好的耐磨性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种硬度高、使用寿命长的高硬度耐磨型牙轮钻头。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案是：

提供一种高硬度耐磨型牙轮钻头，包括有牙掌1和牙轮3，牙掌1分为掌背和掌尖，掌尖通过轴承连接牙轮3，牙轮3表面设置有牙轮硬质合金齿4，并且在掌背上还设置有牙掌硬质合金齿2。

按上述方案，所述牙轮硬质合金齿4和牙掌硬质合金齿2都为表面含有梯度硬质合金材料的合金齿。梯度硬质合金材料内钴含量和碳含量呈梯度分布，钴含量由表及里逐渐增多，碳含量由表及里逐渐降低，形成外硬内韧特点，其表面硬度要比心部硬度高200HV以上。相同钴含量的梯度硬质合金材料表面硬度比普通硬质合金材料表面硬度要高200HV以上。

按上述方案，所述梯度硬度合金材料厚度为0.3～3.5毫米。

优选的是，所述牙掌硬质合金齿2在掌背上呈规则性阵列排布或密集排布。

按上述方案，所述高硬度耐磨型牙轮钻头为单牙轮钻头、双牙轮钻头、三牙轮钻头或有牙轮的其它结构的钻头。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型所提供的高硬度耐磨型牙轮钻头在牙轮表面和牙掌掌背上都安装有硬质合金齿，并且牙掌硬质合金齿在掌背上呈规则性阵列排布或密集排布，提高了牙掌掌背和掌尖的耐磨性，保护轴颈，提升轴承的使用寿命，并且牙轮表面的硬质合金齿和牙掌硬质合金齿都为梯度硬质合金材料制备，表面硬度高而且整体承载能力并不受影响，大大提高了硬质合金齿的抗断碎齿能力和耐磨性，提升了牙轮钻头在地层中钻进效果，增加了使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型实施例1高硬度耐磨型牙轮钻头结构示意图；

图2为实施例1牙轮硬质合金齿结构示意图；

其中：1-牙掌；2-牙掌硬质合金齿；3-牙轮；4-牙轮硬质合金齿；5-硬质合金齿表面；6-硬质合金齿内部。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。

本实用新型实施例所用梯度硬度合金材料的制备方法参见CN2017114295149。

实施例1