申請(qǐng)人:西南交通大學(xué) 四川川石·克銳達(dá)金剛石鉆頭有限公司 西南石油大學(xué) 成都為一石油科技有限公司
發(fā)明人:程文明 陳煉 楊迎新 楊燕 范曉勒
摘要:本發(fā)明公開了一種具有PDC組合齒的單牙輪鉆頭,屬于石油天然氣、礦山工程、建筑基礎(chǔ)工程施工、地質(zhì)、水文等鉆探設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,包括鉆頭體和牙輪,牙輪與鉆頭體為轉(zhuǎn)動(dòng)連接,牙輪上設(shè)置有切削齒,牙輪上的切削齒至少有一顆為PDC組合齒,PDC組合齒由兩顆PDC齒組合而成,PDC齒由本體和覆蓋本體支撐面60%以上區(qū)域的聚晶金剛石層構(gòu)成,兩顆PDC齒的組合方式為聚晶金剛石層緊密貼合,并由外側(cè)的兩本體夾持呈四層夾心結(jié)構(gòu);PDC組合齒設(shè)置在牙輪上時(shí),PDC組合齒的聚晶金剛石層貼合面的法線與牙輪上該P(yáng)DC組合齒設(shè)置點(diǎn)處的牙輪輪廓曲面的法線的夾角在75?90°之間。本發(fā)明能夠提高單牙輪鉆頭的破巖效率和使用壽命。

2.如權(quán)利要求1所述的具有PDC組合齒的單牙輪鉆頭,其特征在于:PDC組合齒的聚晶金剛石層貼合面的法線與牙輪上該P(yáng)DC組合齒設(shè)置點(diǎn)處的牙輪輪廓曲面的法線的夾角為90°。
3.如權(quán)利要求1或2所述的具有PDC組合齒的單牙輪鉆頭,其特征在于:PDC組合齒的聚晶金剛石層平面與過該P(yáng)DC組合齒設(shè)置點(diǎn)的軸平面之間的夾角在45-90°。
4.如權(quán)利要求3所述的具有PDC組合齒的單牙輪鉆頭,其特征在于:PDC組合齒的聚晶金剛石層平面與過該P(yáng)DC組合齒設(shè)置點(diǎn)的軸平面之間的夾角在60-90°。
5.如權(quán)利要求4所述的具有PDC組合齒的單牙輪鉆頭,其特征在于:PDC組合齒的聚晶金剛石層平面與過該P(yáng)DC組合齒設(shè)置點(diǎn)的軸平面垂直。
6.如權(quán)利要求1所述的具有PDC組合齒的單牙輪鉆頭,其特征在于:PDC組合齒設(shè)置在牙輪的恒接觸區(qū)上。
7.如權(quán)利要求1所述的具有PDC組合齒的單牙輪鉆頭,其特征在于:PDC組合齒設(shè)置在牙輪的交替接觸區(qū)上。
8.如權(quán)利要求1所述的具有PDC組合齒的單牙輪鉆頭,其特征在于:PDC組合齒的兩側(cè)本體的外側(cè)被斜切,形成上窄下寬的楔形結(jié)構(gòu)的PDC組合齒。
9.如權(quán)利要求1所述的具有PDC組合齒的單牙輪鉆頭,其特征在于:PDC組合齒的兩側(cè)本體的外側(cè)被內(nèi)凹曲線切除,形成上窄下寬結(jié)構(gòu)的PDC組合齒。
10.如權(quán)利要求9所述的具有PDC組合齒的單牙輪鉆頭,其特征在于:PDC組合齒的兩側(cè)本體被多段曲線組合而成或由曲線和直線組合而成的內(nèi)凹曲線切除,形成上窄下寬結(jié)構(gòu)的PDC組合齒。