專利名稱：一種偏心牙輪鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于石油、礦山及地質(zhì)鉆探的偏心牙輪鉆頭，尤其涉及一種偏心單牙輪鉆頭。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的牙輪鉆頭，如單牙輪鉆頭，主要由牙掌和牙輪構(gòu)成，牙輪通過其內(nèi)孔與牙掌軸頸配合連接?，F(xiàn)有技術(shù)中，牙輪體的中心軸線與牙輪內(nèi)孔的中心軸線是重合的，即牙輪體相對(duì)牙掌是繞著自身的中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。牙輪內(nèi)孔的鑲套為同心鑲套，這種同心牙輪結(jié)構(gòu)工作平穩(wěn)，但沖擊、壓碎的破巖特性還不夠強(qiáng)，不適應(yīng)于硬地層的鉆井。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種偏心牙輪鉆頭，使牙輪鉆頭不僅具備較強(qiáng)的沖擊、壓碎的破巖特性，同時(shí)還能達(dá)到擴(kuò)孔的效果。
本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案為包括有牙掌1和牙輪3，牙輪通過其內(nèi)孔與牙掌軸頸2配合連接，其不同之處在于牙輪體的中心軸線與牙輪內(nèi)孔的中心軸線偏移一個(gè)間距D，構(gòu)成偏心牙輪與牙掌軸頸相配接。
本實(shí)用新型的有益效果在于偏心的牙輪與鉆頭回轉(zhuǎn)中心之間產(chǎn)生一個(gè)偏移，改變了牙輪上接觸井底的切削齒的數(shù)量，縮短了切削齒在巖石上劃過的摩擦行程，使牙輪鉆頭具有沖擊、壓碎和小距離刮擠的破巖特性。這種沖擊、壓碎和小距離刮擠的破巖特性，提高了鉆頭的沖擊破巖性能，能夠增加牙輪鉆頭在中硬以上地層的進(jìn)尺，降低鉆井的綜合成本。另一方面，偏心牙輪由于最大回轉(zhuǎn)半徑的增大，井下工作時(shí)，還可以起到擴(kuò)大井眼孔徑的作用。本實(shí)用新型具有偏心結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工的特點(diǎn)。


圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的正視結(jié)構(gòu)圖。
圖2為圖1中的F-F剖視圖，也為牙輪偏心的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為帶有鑲套的牙輪偏心結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為不等高切削齒形成的牙輪偏心結(jié)構(gòu)示意圖。
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，為一個(gè)單牙輪鉆頭，包括有牙掌1，牙掌下端設(shè)有牙掌軸頸2，牙掌軸頸上安設(shè)有球形的牙輪3，牙輪通過其內(nèi)孔與牙掌軸頸相配接，牙輪體的中心軸線A′相對(duì)牙輪內(nèi)孔的中心軸線A偏移一個(gè)間距D，D的取值為1～15mm，構(gòu)成偏心牙輪與牙掌相連，偏心牙輪可在牙輪體上直接開設(shè)偏移的內(nèi)孔而構(gòu)成，或者通過在內(nèi)孔中安設(shè)偏心鑲套5構(gòu)成偏心牙輪，如圖3所示，在牙輪的球形面上還鑲裝有切削齒，切削齒為等高切削齒，切削齒所形成的包絡(luò)球面6的中心軸線與牙輪體中心軸線相重合，而與牙輪內(nèi)孔的中心軸線相偏離。此外，還可以通過在牙輪布齒面上鑲裝不等高切削齒，不等高切削齒所形成的包絡(luò)球面6的中心軸線與牙輪內(nèi)孔的中心軸線相偏離，由此構(gòu)成偏心牙輪，與牙掌軸頸相配接，形成偏心牙輪鉆頭，如圖4所示。
本實(shí)用新型的偏心牙輪鉆頭也可為雙牙輪鉆頭或三牙輪鉆頭或多牙輪鉆頭。
權(quán)利要求1.一種偏心牙輪鉆頭，包括有牙掌(1)和牙輪(3)，牙輪通過其內(nèi)孔與牙掌軸頸(2)配合連接，其特征在于牙輪體的中心軸線與牙輪內(nèi)孔的中心軸線偏移一個(gè)間距D，構(gòu)成偏心牙輪與牙掌軸頸相配接。
2.按權(quán)利要求1所述的偏心牙輪鉆頭，其特征在于為一個(gè)單牙輪鉆頭，包括有牙掌(1)，牙掌下端設(shè)有牙掌軸頸(2)，牙掌軸頸上安設(shè)有球形的牙輪(3)，牙輪通過其內(nèi)孔與牙掌軸頸相配接，牙輪體的中心軸線A′相對(duì)牙輪內(nèi)孔的中心軸線A偏移一個(gè)間距D。
3.按權(quán)利要求1或2所述的偏心牙輪鉆頭，其特征在于偏移間距D的取值為1～15mm。
4.按權(quán)利要求1或2所述的偏心牙輪鉆頭，其特征在于偏心牙輪在牙輪體上直接開設(shè)偏移的內(nèi)孔而構(gòu)成。
5.按權(quán)利要求1或2所述的偏心牙輪鉆頭，其特征在于通過在內(nèi)孔中安設(shè)偏心鑲套構(gòu)成偏心牙輪。
6.按權(quán)利要求1或2所述的偏心牙輪鉆頭，其特征在于在牙輪布齒面上鑲裝不等高切削齒，不等高切削齒所形成的包絡(luò)球面(6)的中心軸線與牙輪內(nèi)孔的中心軸線相偏離，由此構(gòu)成偏心牙輪，與牙掌軸頸相配接，形成偏心牙輪鉆頭。
7.按權(quán)利要求1所述的偏心牙輪鉆頭，其特征在于所述的偏心牙輪鉆頭為雙牙輪鉆頭或三牙輪鉆頭或多牙輪鉆頭。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于石油、礦山及地質(zhì)鉆探的偏心牙輪鉆頭，尤其涉及一種偏心單牙輪鉆頭。包括有牙掌和牙輪，牙輪通過其內(nèi)孔與牙掌軸頸配合連接，其不同之處在于牙輪體的中心軸線與牙輪內(nèi)孔的中心軸線偏移一個(gè)間距D，構(gòu)成偏心牙輪與牙掌軸頸相配接。本實(shí)用新型改變了牙輪上接觸井底的切削齒的數(shù)量，縮短了切削齒在巖石上劃過的摩擦行程，使牙輪鉆頭具有沖擊、壓碎和小距離刮擠的破巖特性，提高了鉆頭的沖擊破巖性能，能夠增加牙輪鉆頭在中硬以上地層的進(jìn)尺，降低鉆井的綜合成本。另一方面，偏心牙輪由于最大回轉(zhuǎn)半徑的增大，井下工作時(shí)，還可以起到擴(kuò)大井眼孔徑的作用。本實(shí)用新型具有偏心結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)E21B10/08GK2592843SQ0229035
公開日2003年12月17日 申請(qǐng)日期2002年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月12日
發(fā)明者劉學(xué)中, 趙彥 申請(qǐng)人:江漢石油鉆頭股份有限公司