[发明专利]三牙轮钻头及其制备方法

权利要求书

1.三牙轮钻头，其特征在于，包括连接头和与连接头焊接为一体的牙掌，所述连接头上开设有储油孔，且连接头外表面的螺纹覆盖至储油孔开口的下方；所述牙掌通过轴承安装有三个牙轮，相邻牙轮之间的夹角相同；

所述连接头上设置有平衡轴承腔内外压力和补充轴承腔润滑脂的储油补偿系统及对牙轮进行冷却、冲洗及辅助破岩的喷射系统；所述储油补偿系统包括安装于储油孔内的储油装置、轴承密封圈及开设在牙掌和连接头上将储油装置内的润滑脂导入轴承腔的导流管道网；

所述储油装置包括安装盒、下缸体和上缸体，所述下缸体固定安装于安装盒底部，安装盒底部的台阶使得下缸体的底部与安装盒的底部形成一传压间隙；所述传压间隙通过安装于连接头的通槽内的管道与喷射系统连通，所述管道邻近喷射系统段设置有聚四氟乙烯薄膜；所述下缸体内放置有顶端开有针孔的泄压储油囊，所述上缸体将泄压储油囊固定于下缸体内，上缸体并与泄压储油囊构成一个密闭的储油腔体；

所述导流管道网包括开设在连接头上与上缸体导通的第一导油管，设置于连接头焊接端面、并与第一导油管导通的环形导流槽及每个牙掌上开设的与环形导流槽连通、并将润滑脂导入轴承处的第二导油管。

2.根据权利要求1所述的三牙轮钻头，其特征在于，所述环形导流槽包括开设于连接头焊接端面的环形台阶槽和放置于环形台阶槽邻近端面上、用于密封环形台阶槽以形成环形导油管的环形密封垫圈；所述第二导油管通过环形密封垫圈上开设的过油孔与环形导流槽内部连通。

3.根据权利要求2所述的三牙轮钻头，其特征在于，所述第二导油管包括斜导油管和与水平面平行的水平导油管，所述斜导油管与水平导油管导通，水平导油管延伸至轴承的滚珠槽处。

4.根据权利要求1所述的三牙轮钻头，其特征在于，所述喷射系统包括贯穿连接头和牙掌的主流道，所述主流道在邻近其出水口连接有三根副流道和三根侧流道；副流道与主流道之间形成的夹角小于30°，且每根副流道的延线位于邻近其的牙轮的根部第一圈切削齿和第二圈切削齿之间；每根侧流道的出水口位于相邻两个牙轮安装部之间形成的弧形连接面内。

5.根据权利要求4所述的三牙轮钻头，其特征在于，所述主流道和副流道的出水口上均安装有喷头，所述喷头上的环形出水孔均朝向喷头的环形边缘倾斜。

6.根据权利要求1-5任一所述的三牙轮钻头，其特征在于，所述牙轮的所有切削齿均为金刚石复合齿，所述牙轮的切削齿压入牙轮弧形表面开设的齿槽内，并与所述齿槽过盈配合；所述切削齿位于齿槽内部分为圆柱体，位于齿槽外部分为去除尖顶的圆锥凸台，且切削齿位于齿槽内部分长度大于位于卡槽外部分长度。

7.一种权利要求1-6任一所述的三牙轮钻头的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

浇铸形成内部具有主流道的连接头毛坯、其上具有主流道和副流道的牙掌毛坯及其上具有内孔和外表面具有若干齿槽的牙轮毛坯；

对连接头高度方向外表面的储油孔进行加工，并在储油孔的底部加工出与主流道连通的通槽；

对连接头外表面的螺纹进行加工，并将螺纹加工至储油孔下方，之后加工连接头尺寸较大的端面上的环形台阶槽，并在环形台阶槽内加工出与储油孔连通的第一导油管；

在每个牙掌掌背上加工一条与水平面平行的水平导油管，并从牙掌的端面加工与每条水平导油管连通的斜导油管；

牙轮热处理前将不渗碳的地方均匀敷上具有一定厚度的涂料，且避免涂料在渗碳过程中脱落，之后对牙轮、连接头和牙掌进行热处理及精加工；

将管道放置于通槽内，之后将安装盒部分放置于储油孔内，调整安装盒使储油装置的出油孔与第一导油管对齐，之后卡紧安装盒；

将环形密封垫圈涂上黏胶之后放置在环形台阶槽上，调整环形密封垫圈使第二导油管通过环形密封垫圈上开设的过油孔与环形导流槽内部连通，之后将连接头与牙掌焊接形成一整体；

将切削齿压入牙轮的齿槽内，并使切削齿与齿槽过盈配合；在轴承密封部位放置密封圈，之后通过钢球将牙轮锁紧在牙掌上。