[实用新型]一种用于牙轮钻头的新齿形

说明书

本实用新型涉及石油、地质钻井用牙轮钻头的一种新齿形。

牙轮钻头现有的齿主要有球形齿、锥球形齿、楔形齿、勺形齿等，附图1所示为几种典型齿形。针对不同的地层岩石这些齿形各具特点。牙轮钻头破岩主要是冲击破岩并伴随有滑移刮削破岩，其破岩的简单过程为冲击、压入、滑移刮削三个阶段。由于现有的各种齿在破岩时刃口比较钝，压入岩石的能力有限，某些齿在破岩结束前对地层还有一定的压实作用，因此阻碍齿的滑移刮削效率。

本实用新型的目的是提供一种新型齿形。具有容易压入、利于滑移、刮削破岩，同时还具有预破碎和复合破岩的功能。

本实用新型的的目的是这样实现的：1、在现有齿与岩石相接触的表面增加一个“犁形”的三棱体。三棱体的三条棱相交于一点，过交点的中心轴线在齿冲击岩石时与岩层垂直。由于三条棱的交点比较尖锐，可以使作用在齿上的压力集中更加有效地压入岩层，同时三条棱在齿的滑移运动中还可以产生“犁沟”现象，对“犁沟”两边的岩石具有挤压破碎的作用，因此有利于齿的滑移刮削破岩，并达到复合破岩的效果；2、在现有齿与岩石接触的背面增加一个“犁形”三棱体，可以将原压实作用转变为压入破岩作用，在向后滑移时也可以产生“犁沟”现象，具有预破碎效果，可大大提高破岩能力；3、由于在现有齿与岩石相接触的表面及背面各增加了一个“犁形”三棱体，因此在齿顶形成了“十”字形或“Y”字形的主刃，可以使压力集中，易于压入岩石。并使压入点周围的岩石逐渐被挤压破碎，扩大破碎体积，提高破碎效率。

因此，采用上述方案，齿在切削过程中，由于可以产生“犁沟”现象，提高了齿压入岩石的能力，增加了岩石破裂体积，利于滑移刮削破岩；其次，由于齿能预先破碎和压裂岩石，还具有预破裂和复合破岩的能力，可提高破岩效率；另外，可解决某些现有齿对岩石的压实问题，消除向后滑移的影响；本实用新型的齿适应地层范围更加广泛。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1为现有技术中的4种齿形

图2为本实用新型齿形的主视图

图3为本实用新型齿形的右视图

图中：1、齿柱；2、齿冠；3、齿冠前部的犁形三棱体；4、齿冠后部的小犁形三棱体；5、齿顶；6、主刃

在图2、图3中，齿由一个圆柱形齿柱[1]和一个曲面形(或锥面形)齿冠[2]组成。在齿冠[2]的前面有一个犁形三棱体[3]与齿顶[5]倾斜一个角度。在齿冠[2]的后面有一个较小的犁形三棱体[4]。两个三棱体[3]、[4]在齿顶[5]形成一个“十字”形(或“Y”形)的主刃[6]。以上这些构成本实用新型齿形的齿面结构。犁形三棱体[3]、[4]突出棱的角度可根据地层的不同而变化。棱角圆弧倒钝，圆弧曲率随地层的不同而变化。

本实用新型的齿采用烧结的硬质合金或陶瓷或复合材料制造。

本实用新型的齿适用各种凿岩工具。