專利名稱：螺旋楔形齒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及到一種用于石油、天然氣和地質(zhì)鉆井牙輪鉆頭以及礦山開采釬頭等工 具上的合金齒，具體涉及到一種楔面為螺旋楔面的楔形齒。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，由于牙輪鉆頭通常具有移軸、超頂和復(fù)錐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，當(dāng)牙輪鉆頭正 常鉆進(jìn)時(shí)，牙輪上的牙齒在井底會(huì)產(chǎn)生徑向滑移與切向滑移。徑向滑移速度是指牙齒沿牙 輪軸線在井底投影方向上的滑移速度，切向滑移速度是與牙齒的軌跡圓相切的滑移速度， 徑向滑移速度與切向滑移速度的合成速度就是牙齒在井底的合成滑移速度?，F(xiàn)有牙輪鉆頭 牙齒齒頂中心線與牙輪錐體母線通常是平行的，這種結(jié)構(gòu)的牙輪鉆頭因牙齒齒頂中心線與 牙齒在井底的合成滑移速度方向不垂直，故牙齒在井底的有效刮削面積小，牙齒破碎巖石 效率較低。
在中國專利ZL91214135.2中提到，在牙輪鑲裝牙齒時(shí)使齒頂中心線相對于牙輪錐體 母線偏轉(zhuǎn)一定的角度，保證三個(gè)牙輪各排齒圈上的牙齒齒頂中心線與牙齒齒頂在井底的合 成滑移速度方向垂直，增大牙齒的有效刮削面積，提高牙齒的切削效率。該實(shí)用新型將牙 齒齒冠相對于牙輪錐體母線整體偏轉(zhuǎn)了一定的角度，其偏轉(zhuǎn)角是以牙齒齒頂中心線作為計(jì) 算依據(jù)的。對于齒頂以下、齒體以上的齒冠部位，由于所處的位置與齒頂中心線不同，由 理論計(jì)算可知，其偏轉(zhuǎn)角與齒頂中心線的偏轉(zhuǎn)角也應(yīng)該不相同。偏轉(zhuǎn)角與齒冠高度的曲線 關(guān)系如圖1和圖2所示。該專利以齒頂中心線的偏轉(zhuǎn)作為整個(gè)齒冠的偏轉(zhuǎn)，雖然部份增大 牙齒的有效刮削面積，但仍沒能最大限度的增大牙齒的有效刮削面積。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足而提供了一種有效 刮削面積大、切削效率更高的螺旋楔形齒。
本實(shí)用新型為解決上述提出的問題所采用的技術(shù)方案為包括有齒體1和齒冠2，所 述的齒冠2由齒頂3和兩個(gè)楔面4構(gòu)成，其不同之處在于所述的楔面中至少有一個(gè)楔面是 由齒體向齒頂逐漸過渡形成的螺旋楔面。
按上述方案，所述的兩個(gè)楔面均為螺旋楔面，由齒體向齒頂逐漸過渡形成的螺旋楔面。
按上述方案，所述的螺旋楔形齒鑲裝在牙輪上后，其齒頂中心線6的偏轉(zhuǎn)角c^為-85 °至+85° 。按上述方案，所述的螺旋楔形齒鑲裝在牙輪上后，其齒頂中心線6與齒頂中心線中點(diǎn) Ch在井底的合成滑移速度方向F！垂直。
按上述方案，所述的螺旋楔形齒鑲裝在牙輪上后，其任意垂直于齒體中心線5的齒冠 截面的中心線8與該齒冠截面中心點(diǎn)在井底的合成滑移速度方向F2始終垂直。
本實(shí)用新型的有益效果在于通過牙齒楔面的螺旋設(shè)置使得牙輪鉆頭在正常工作時(shí)， 牙齒齒頂中心線垂直于齒頂中心線的中點(diǎn)Ch在井底的合成滑移速度方向并且任意垂 直于齒體中心線的齒冠橫截面的中心線始終垂直于該齒冠橫截面中心點(diǎn)02在井底的合成 滑移速度方向F2，使得牙齒在井底的刮削面達(dá)到最大，從而最大限度地增大牙齒在井底的 有效刮削面積，提高整個(gè)牙輪的破巖效率。

圖l為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的主視圖。 圖2為圖1的左視圖。 圖3為圖1的俯視圖。 圖4為圖1的立體圖。 圖5為圖1中的A-A剖視圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的實(shí)施例，包括有一個(gè)圓柱形的齒體1，齒體上 端設(shè)有齒冠2，齒冠由齒頂3和兩個(gè)楔面4組成，兩個(gè)楔面由齒體上端向齒頂逐漸收縮過 渡形成的螺旋楔面。齒頂中心線6與齒冠底面的中心線0-0的偏轉(zhuǎn)角a ,為50° (如附圖3 所示，順時(shí)針旋轉(zhuǎn))，其齒頂中心線6與齒頂中心線的中點(diǎn)O,在井底的合成滑移速度方向 &垂直。垂直于齒體中心線5的任意齒冠截面7 (如附圖5所示)，該齒冠截面中心線8與 齒冠底面的中心線0-0的偏轉(zhuǎn)角a 2為35° ，偏轉(zhuǎn)角隨齒高h(yuǎn)的增加而增大，齒冠截面的 中心線8與齒冠截面中心點(diǎn)02在井底的合成滑移速度方向F2垂直。齒頂具有圓弧倒角兩側(cè) 與楔面相銜接。當(dāng)牙輪鉆頭正常工作時(shí)，螺旋楔形齒齒頂中心線6與齒頂中心線的中點(diǎn)0, 在井底的合成滑移速度方向R垂直，且任意垂直于齒體中心線5的齒冠截面的中心線8與 該齒冠截面中心點(diǎn)02在井底的合成滑移速度方向F2始終垂直。整個(gè)牙齒(包括齒體和齒 冠)由合金材料或硬質(zhì)合金材料制成。
權(quán)利要求1、一種螺旋楔形齒，包括有齒體(1)和齒冠(2)，所述的齒冠由齒頂(3)和兩個(gè)楔面(4)構(gòu)成，其特征在于所述的楔面中至少有一個(gè)楔面是由齒體向齒頂逐漸過渡形成的螺旋楔面。
2、 按權(quán)利要求1所述的螺旋楔形齒，其特征在于所述的兩個(gè)楔面均為螺旋楔 面，由齒體向齒頂逐漸過渡形成的螺旋楔面。
3、 按權(quán)利要求1或2所述的螺旋楔形齒，其特征在于所述的螺旋楔形齒鑲裝 在牙輪上后，其齒頂中心線(6)的偏轉(zhuǎn)角a,為-85。至+85° 。
4、 按權(quán)利要求3所述的螺旋楔形齒，其特征在于所述的螺旋楔形齒鑲裝在牙 輪上后，其齒頂中心線(6)與齒頂中心線中點(diǎn)O,在井底的合成滑移速度方向F, 垂直。
5、 按權(quán)利要求1或2所述的螺旋楔形齒，其特征在于所述的螺旋楔形齒鑲裝 在牙輪上后，其任意垂直于齒體中心線(5)的齒冠截面的中心線(8)與該齒冠 截面中心點(diǎn)在井底的合成滑移速度方向F2始終垂直。
6、 按權(quán)利要求3所述的螺旋楔形齒，其特征在于所述的齒頂中心線(6)與 齒冠底面的中心線0-0的偏轉(zhuǎn)角a ,為50° 。
專利摘要本實(shí)用新型涉及到一種用于石油、天然氣和地質(zhì)鉆井牙輪鉆頭以及礦山開采釬頭等工具上的合金齒，具體涉及到一種螺旋楔形齒。它包括有齒體和齒冠，所述的齒冠由齒頂和兩個(gè)楔面構(gòu)成，其特征在于所述的楔面中至少有一個(gè)楔面是由齒體向齒頂逐漸過渡形成的螺旋楔面。本實(shí)用新型的有益效果在于通過牙齒楔面的螺旋設(shè)置使得牙輪鉆頭在正常工作時(shí)，牙齒齒頂中心線垂直于齒頂中心線的中點(diǎn)O₁在井底的合成滑移速度方向F₁，并且任意垂直于齒體中心線的齒冠橫截面的中心線始終垂直于該齒冠橫截面中心點(diǎn)O₂在井底的合成滑移速度方向F₂，使得牙齒在井底的刮削面達(dá)到最大，從而最大限度地增大牙齒在井底的有效刮削面積，提高整個(gè)牙輪的破巖效率。
文檔編號E21B10/36GK201129143SQ200720088718
公開日2008年10月8日 申請日期2007年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月5日
發(fā)明者劉曉波, 石志明, 彥 趙, 陳東方 申請人:江漢石油鉆頭股份有限公司