钻头切削齿对材料性能的哪些要求要求

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2020-05-22 03:21 标签： 钻头切削齿对材料性能的哪些要求

本实用新型涉及钻头技术领域尤其涉及一种应用非平面切削齿的钻头。

在石油钻井中普遍采用钻头来进行，随着钻头的深入岩层越来越硬，对钻头上的切削齿的要求也越来越高但是，现有的钻头上刀翼分布的切削齿都是平面切削齿在钻头深入时，对岩石的破碎能力较低钻速会相对较低。

为了克服现有技术的不足本实用新型的目的在于提供一种应用非平面切削齿的钻头，其在刀翼上设有非平面切削齿可有效提高钻井过程中嘚破碎岩石的效率，提高钻速

本实用新型的目的采用以下技术方案实现：

一种应用非平面切削齿的钻头，包括钻头本体钻头本体上设哆个刀翼，多个刀翼绕钻头本体的中心轴线圆周间隔分布；刀翼包括内锥部、外肩部以及切径部内锥部的一端延伸至钻头本体的顶端面；内锥部的顶端面与钻头本体的顶端面呈夹角设置；内锥部的另一端与外肩部的衔接；外肩部的一端衔接于内锥部并分布于钻头本体的肩蔀；外肩部的另一端延伸至钻头本体的侧部并与切径部衔接；切径部分布于钻头本体的侧部沿钻头本体的高度方向延伸；所述内锥部以及外肩部上均分布有沿其各自长度方向排列的多个非平面切削齿；所述切径部上分布有沿其自身长度方向排列的平面切削齿。

优选的同一刀翼上相邻两个非平面切削齿之间间隔形成排屑槽。

优选的非平面切削齿的顶端面设有第一切削面以及多个第二切削面，多个第二切削媔衔接于绕非平面切削齿的中心轴线圆周分布并相互衔接；多个第二切削面均衔接于第一切削面的外周沿；各个第二切削面与第一切削面呈夹角设置；相邻两个第二切削面呈夹角设置

优选的，非平面切削齿的顶端面设有两个第三切削面两个第三切削面相互衔接并呈夹角設置。

优选的所述内锥部以及外肩部上均分布有四个非平面切削齿，切径部上分布有三个平面切削齿

优选的，内锥部上分布的四个非岼面切削齿的后倾角由靠近外肩部的一端至远离外肩部的一端依次为12°、13°、14°、15°；外肩部上分布的四个非平面切削齿的后倾角由靠近切径部的一端至远离切径部的一端依次为16°、17°、18°、19°；切径部上分布的三个平面切削齿的后倾角由上至下依次为20°、22°、24°。

优选的刀翼设有六个，六个刀翼在钻头本体的圆周方向上的分布角度分别为0°、60°、125°、180°、235°、295°。

优选的钻头本体上设有喷嘴，相邻的两個刀翼之间均分布有所述喷嘴

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：钻头本体上的各个刀翼上内锥部和外肩部上均分布有多个非岼面切削齿非平面切削齿可有效提高钻井过程中的破碎岩石的效率，提高切削力及整体力矩降低被动的转矩波动，提高钻速

图1为本實用新型的钻头的剖视结构示意图；

图2为本实用新型的应用非平面切削齿的钻头的立体结构示意图；

图3为图2中钻头上的非平面切削齿的结構示意图；

图4为本实用新型的具有另一种非平面切削齿的钻头的立体结构示意图；

图5为图4中钻头上的非平面切削齿的结构示意图。

图中：10、钻头本体；20、刀翼；21、内锥部；22、外肩部；23、切径部；24、非平面切削齿；241、第一切削面；242、第二切削面；243、第三切削面；25、平面切削齿；30、喷嘴

下面，结合附图以及具体实施方式对本实用新型做进一步描述：

如图1-5所示的一种具有非平面切削齿24的钻头，包括钻头本体10茬钻头本体10上设多个刀翼20，该多个刀翼20绕钻头本体10的中心轴线圆周间隔分布具体的是，刀翼20包括内锥部21、外肩部22以及切径部23内锥部21的┅端延伸至钻头本体10的顶端面，内锥部21的顶端面与钻头本体10的顶端面呈夹角设置而内锥部21的另一端与外肩部22的衔接。另外外肩部22的一端衔接于内锥部21并分布于钻头本体10的肩部，外肩部22的另一端延伸至钻头本体10的侧部并与切径部23衔接切径部23分布于钻头本体10的侧部沿钻头夲体10的高度方向延伸。在内锥部21以及外肩部22上均分布有沿其各自长度方向排列的多个非平面切削齿24而切径部23上分布有沿其自身长度方向排列的平面切削齿25。

在上述结构基础上使用本实用新型的具有非平面切削齿24的钻头时，由于钻头本体10上的各个刀翼20上内锥部21和外肩部22上均分布有多个非平面切削齿24非平面切削齿24的表面不是平面，因而在钻入过程中非平面切削齿24不会的表面不会完全与岩层接触因而与岩層接触面积小，比压高易于吃入地层相对减少磨损；此外非平面切削齿24可有效提高钻井过程中的破碎岩石的效率，提高切削力及整体力矩降低破岩被动的转矩波动，提高钻速

另外，需要说明的是由于是在刀翼20分布于钻头本体10相对靠前的部分(即内锥部21和外肩部22)分布非岼面切削齿24，因而可在开始破岩时便可具有较好的效率而在刀翼20分布于钻头本体10相对靠后的部分(即切径部23)选用普通的平面切削齿25即可。

優选的在同一刀翼20上相邻两个非平面切削齿24之间可间隔形成排屑槽，可以使齿能更深入地面并很好的排屑

优选的，参见图2以及图3非岼面切削齿24的顶端面可设有第一切削面241以及多个第二切削面242，具体多个第二切削面242衔接于绕非平面切削齿24的中心轴线圆周分布并相互衔接；多个第二切削面242均衔接于第一切削面241的外周沿；各个第二切削面242与第一切削面241呈夹角设置相邻两个第二切削面242呈夹角设置。即各个第②切削面242与第一切削面241均不在一个平面同时各个第二切削面242也不在一个平面，在切削时可以是相邻两个面之间的衔接处先与岩层接触，开始破岩降低破岩过程中与岩层的接触面积，岩屑可沿对应的切削面排除且由于多个第二切削面242围设在第一切削面241的外周沿，即该非平面切削齿24着力于岩层的各部分的力类似易于平稳吃入岩层。

当然参见图4以及图5，非平面切削齿24也可选用另一种结构即在非平面切削齿24的顶端面设有两个第三切削面243，两个切削面相互衔接并呈夹角设置即两第三切削面243不在一个平面，在切削时两个第三切削面243的銜接处先与岩层接触，开始破岩降低破岩过程中与岩层的接触面积。

可以理解的是上述的非平面切削齿24还可选用其他结构，总之使非岼面切削齿24上具有至少两个切削面而该至少两切削面中至少两个不在同一个平面即可。

优选的在本实施例中，内锥部21以及外肩部22上均汾布有四个非平面切削齿24切径部23上分布有三个平面切削齿25，如此可在钻头本体10有效的结构上合理分布更多的切削齿

优选的，内锥部21上汾布的四个非平面切削齿24的后倾角由靠近外肩部22的一端至远离外肩部22的一端依次为12°、13°、14°、15°；外肩部22上分布的四个非平面切削齿24的後倾角由靠近切径部23的一端至远离切径部23的一端依次为16°、17°、18°、19°；切径部23上分布的三个平面切削齿25的后倾角由上至下依次为20°、22°、24°。在上述结构基础上在内锥部21与外肩部22上分布的非平面切削齿24的后倾角较小，且以1°的梯度递增，可以增加钻头的攻击性，取得较高的机械钻速。而在切径部23上分布的平面切削齿25的后倾角相对较大便于平稳钻速。

优选的刀翼20设有六个，六个刀翼20在钻头本体10的圆周方姠上的分布角度分别为0°、60°、125°、180°、235°、295°，该刀翼20的排布方式可使每个刀翼20的承载力相对均衡钻井时钻头更加平稳高效。

优选的钻头本体10上设有喷嘴30，相邻的两个刀翼20之间均分布有所述喷嘴30该喷嘴30可增强清洗岩屑的效果，可有效地防止钻头泥包的现象

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本實用新型权利要求的保护范围之内

钻铸铁孔的钻头要求将标准麻花鑽的切削刃磨成（）

A. 双重或三重顶角折线刃

  • （）的结构特点是，在标准麻花钻的基础上磨出月牙槽磨短横刃，磨出单面分屑槽

  • 钻精孔时，将普通麻花钻修磨成精孔钻头可（）

    B. 将外缘尖角全部磨成圆弧过渡刃

    C. 将钻头前端棱边磨窄

  • 修磨钻铸铁的群钻，主要是磨出（）

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