[发明专利]具有强力保护牙轮壳体的三牙轮钻头

说明书

技术领域

本发明涉及石油勘探、矿山开采用的三牙轮钻头，尤其涉及一种具有 强力保护牙轮壳体的三牙轮钻头。

背景技术

目前，矿山钻孔用的三牙轮钻头均由三个牙轮分别装在三片牙掌上， 三片牙掌组装焊接在一起构成三牙轮钻头，钻头的工作原理是：三牙轮钻 头通过连接螺纹与钻杆相连，钻机驱动钻杆旋转并施加轴向压力，三牙轮 钻头转动带动三个牙轮旋转，三个牙轮上的硬质合金齿对岩石产生冲击而 破碎地层。为满足使用需求，牙轮非镶齿部位采用渗碳、淬火工艺增强壳 体耐磨性，但是镶齿部位磨损很快，减小了钻头切削结构寿命，影响了钻 头的整体寿命。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种具有强力保护牙 轮壳体的三牙轮钻头，旨在解决牙轮壳体磨损后切削结构过早失效造成钻 头早期损坏的问题。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

具有强力保护牙轮壳体的三牙轮钻头，包括牙轮和牙掌，三个牙轮分 别装在三片牙掌上，三片牙掌组装焊接于一体，特点是：牙轮的壳体上从 牙轮底部到牙轮顶部镶有多排硬质合金齿，依次至少包含有背锥齿排、第 一齿排、第二齿排和第三齿排，背锥齿排与第一齿排之间的牙轮壳体上设 有第一环形敷焊槽，第二齿排与第三齿排之间的牙轮壳体上设有第二环形 敷焊槽，第一环形敷焊槽和第二环形敷焊槽内堆焊有碳化钨强化层。

进一步地，上述的具有强力保护牙轮壳体的三牙轮钻头，其中，所述 碳化钨强化层的厚度为1～5mm。

更进一步地，上述的具有强力保护牙轮壳体的三牙轮钻头，其中，所 述碳化钨强化层的宽度为5～12mm。

更进一步地，上述的具有强力保护牙轮壳体的三牙轮钻头，其中，所 述背锥齿排和第一齿排与第一环形敷焊槽之间的最小距离大于1mm。

再进一步地，上述的具有强力保护牙轮壳体的三牙轮钻头，其中，所 述第二齿排和第三齿排与第二环形敷焊槽之间的最小距离大于1mm。

本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：

牙轮壳体设计环形敷焊槽结构，环形敷焊槽内堆焊有碳化钨强化层， 不仅具有原有矿用三牙轮钻头的功能，而且敷焊槽结构内的硬金属强化层 能够保护牙轮壳体，有效延长钻头切削结构使用时间，使钻头的工作寿命 得到提高。解决了牙轮壳体磨损后切削结构过早失效造成钻头早期损坏的 问题，使钻头的使用寿命提高了20～30％。功能卓越，为一实用的新设计。

附图说明

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：

图1：三牙轮钻头的结构示意图；

图2：牙轮的主视示意图；

图3：牙轮的仰视示意图；

图4：牙轮的俯视示意图；

图5：图2的A处放大示意图。

具体实施方式

如图1所示，具有强力保护牙轮壳体的三牙轮钻头，包括牙轮1和牙 掌2，三个牙轮分别装在三片牙掌上，三片牙掌组装焊接于一体，牙轮1 的壳体上从牙轮底部到牙轮顶部镶有多排硬质合金齿，依次至少包含有背 锥齿排101、第一齿排102、第二齿排103、第三齿排104和第四齿排105。

如图2～5，背锥齿排101与第一齿排102之间的牙轮壳体上设有第一 环形敷焊槽3，第二齿排103与第三齿排104之间的牙轮壳体上设有第二 环形敷焊槽4，第一环形敷焊槽3内堆焊有第一碳化钨强化层6，第二环 形敷焊槽4内堆焊有第二碳化钨强化层5。

第一碳化钨强化层6和第二碳化钨强化层5的厚度s为1～5mm。

第一碳化钨强化层6和第二碳化钨强化层5的宽度L为5～12mm。

背锥齿排101和第一齿排102与第一环形敷焊槽3之间的最小距离m 大于1mm。

第二齿排103和第三齿排104与第二环形敷焊槽4之间的最小距离m 大于1mm。

牙轮壳体设计环形敷焊槽结构，环形敷焊槽内堆焊有碳化钨强化层， 不仅具有原有矿用三牙轮钻头的功能，而且敷焊槽结构内的硬金属强化层 能够极大减少牙轮壳体磨损，有效延长钻头切削结构的使用时间，使钻头 的工作寿命得到提高。

综上所述，本发明新型牙轮壳体敷焊槽结构解决了牙轮壳体磨损后造 成钻头切削结构过早失效的问题，具有延长钻头切削结构使用寿命的能 力，使钻头的工作寿命提高20～30％。

需要理解到的是：以上所述仅是本发明的优选实施方式，对于本技术 领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若 干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。