专利名称：牙轮钻头内置槽涂层强化钻齿的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种牙轮钻头强化钻齿，具体是一种牙轮钻头内置槽涂层强化钻齿，属于钻采工具领域。
背景技术：
牙轮钻头广泛应用于油田、矿山和工程钻探等领域，现有的牙轮钻头用复合齿的切削齿和保径齿是用硬质合金材料制成，在实际应用中，用于硬质合金的硬度不够高，导致牙轮钻头用复合齿的使用寿命较短，影响了施工效率。这种牙轮钻头复合齿只适用于刮削原理的牙轮钻头，不适用于根据地层不同原理制造的各种牙轮钻头使用。因此，牙轮钻头复合齿的耐磨性、抗冲击性和使用寿命等有待提高。由于近年来牙轮钻头复合齿在齿面结构上缺少根本性变化，因而在机械钻探特殊地层上没有大的改进。所以，要提高牙轮钻头复合齿在一些特殊地层和特殊环境下的钻探效果，目前的牙轮钻头已难以满足需要。
发明内容本实用新型的目的是根据对牙轮钻头破岩机理的新认识，克服现行牙轮钻头复合齿的缺陷，而公开一种牙轮钻头内置槽涂层强化钻齿，以适应复杂地层钻探的特殊要求。本实用新型是通过以下技术方案实现的在齿体(1)上部设有齿头(3)，在齿体(1)和齿头C3)之间设有齿头倒角O)，齿体(1)顶端设有齿冠(6)，在齿头(3)圆锥面上成放射状开有内置槽(5)，内置槽( 数量为10-30条，深度为0. 1-0. 8mm;在齿冠(6)外缘与内置槽(5)内涂有金刚石涂层，齿冠(6)外缘的金刚石复合层(4)厚度为0. 1-0. 3mm,内置槽(5)内的金刚石涂层(4)深度为 0. 2-0. 9mm;内置槽( 截面形状为圆弧形或V形或U形或半椭圆形。本实用新型具有全新齿面结构，它是由硬质合金作为基体的整体结构，具有复合齿和硬质合金齿的综合优点和良好的工作性能，又增加了韧性的弹性模量，由于金刚石涂层的极高耐磨性，同时又具有硬质合金的良好性能，使齿冠及齿头圆锥面具有更好的切削和自锐能力。其使用寿命高于硬质合金复合齿，是现有复合齿的高端产品，并具有较高的工作效率和较长的工作寿命，比常规的复合齿更具有发展潜力，由于齿面结构不同，其应用范围更广泛，使用本实用新型的牙轮钻头不仅适用于一般地层，而且能适用于硬地层等复杂地层和一些特殊工况的要求。
附图1为本实用新型的主视结构示意图。附图2为本实用新型的俯视结构示意图。附图3为本实用新型附图ID-D向剖视放大结构示意图。附图标记说明如下[0012]齿体1，齿头倒角2，齿头3，金刚石涂层4，内置槽5，齿冠6。
具体实施方式
以下结合实施例及附图，对本实用新型做进一步详细描述，但本实用新型并不局限于以下实施例实施例一在齿体(1)上部设有齿头(3)，在齿体(1)和齿头( 之间设有齿头倒角O)，齿体(1)顶端设有齿冠(6)，在齿头(3)圆锥面上开有内置槽(5)，内置槽(5)在圆锥面上成放射状分布并均等排列为12条，深度为0. 5mm ；截面形状为圆弧形，在齿冠(6)外缘与内置槽(5)内涂有金刚石涂层，齿冠(6)外缘的金刚石涂层(4)厚度为0. 1mm，内置槽(5)内的金刚石涂层(4)深度为0. 60mm。实施例二 在齿体(1)上部设有齿头(3)，在齿体(1)和齿头( 之间设有齿头倒角O)，齿体(1)顶端设有齿冠(6)，在齿头(3)圆锥面上开有内置槽(5)，内置槽(5)在圆锥面上成放射状分布并均等排列为22条，深度为0. 3mm;截面形状为V形，在齿冠(6)外缘与内置槽(5)内涂有金刚石涂层，齿冠(6)外缘的金刚石涂层⑷厚度为0. 1mm，内置槽(5)内的金刚石涂层(4)深度为0. 4_。实施例三在齿体(1)上部设有齿头(3)，在齿体(1)和齿头( 之间设有齿头倒角O)，齿体(1)顶端设有齿冠(6)，在齿头(3)圆锥面上开有内置槽(5)，内置槽(5)在圆锥面上成放射状分布并均等排列为18条，深度为0. 35mm ；截面形状为半椭圆形，在齿冠(6) 外缘与内置槽(5)内涂有金刚石涂层，齿冠(6)外缘的金刚石涂层(4)厚度为0. Imm, 内置槽(5)内的金刚石涂层(4)深度为0.45mm。使用装有本实用新型的牙轮钻头，在钻入地层破碎各种状态的层面时，内置槽涂层强化钻齿的外表层既起到保护对齿体的作用又增加了齿的切削能力，能实现在工作状态时的耐磨性、韧性的弹性模量，以及抗冲击性的良好运作，提高了工作的高效性，增加了使用寿命。
权利要求1.牙轮钻头内置槽涂层强化钻齿，其特征在于在齿体(1)上部设有齿头(3)，在齿体 (1)和齿头C3)之间设有齿头倒角O)，齿体(1)顶端设有齿冠(6)，在齿头C3)圆锥面上成放射状开有内置槽(5)，内置槽(5)数量为10-30条，深度为0. 1-0. 8mm ；在齿冠(6)外缘与内置槽(5)内涂有金刚石涂层，齿冠(6)外缘的金刚石涂层⑷厚度为0. 1-0. 3mm,内置槽(5)内的金刚石涂层(4)深度为0.2-0. 9mm;内置槽(5)截面形状为圆弧形或V形或U 形或半椭圆形。
2.根据权利要求1所述的牙轮钻头内置槽涂层强化钻齿，其特征在于内置槽( 在圆锥面上成放射状分布并均等排列为12条，深度为0. 5mm ；截面形状为圆弧形，在齿冠(6)外缘与内置槽(5)内涂有金刚石涂层，齿冠(6)外缘的金刚石涂层(4)厚度为0. 1mm，内置槽(5)内的金刚石涂层(4)深度为0.60mm。
3.根据权利要求1所述的牙轮钻头内置槽涂层强化钻齿，其特征在于内置槽( 在圆锥面上成放射状分布并均等排列为22条，深度为0. 3mm ；截面形状为V形，在齿冠(6)外缘与内置槽(5)内涂有金刚石涂层，齿冠(6)外缘的金刚石涂层⑷厚度为0. 1mm，内置槽(5)内的金刚石涂层(4)深度为0. 4_。
4.根据权利要求1所述的牙轮钻头内置槽涂层强化钻齿，其特征在于内置槽( 在圆锥面上成放射状分布并均等排列为18条，深度为0. 35mm ；截面形状为半椭圆形，在齿冠(6) 外缘与内置槽(5)内涂有金刚石涂层，齿冠(6)外缘的金刚石涂层(4)厚度为0. Imm, 内置槽(5)内的金刚石涂层(4)深度为0.45mm。
专利摘要本实用新型公开了一种牙轮钻头内置槽涂层强化钻齿，其技术方案是在齿体上部设有齿头，齿体顶端设有齿冠，在齿头圆锥面上成放射状开有内置槽，在齿冠外缘与内置槽内涂有金刚石涂层，内置槽截面形状为圆弧形或V形或U形或半椭圆形。本实用新型具有全新齿面结构，它是由钢材作为母体冷镦成型的整体结构，具有复合齿和硬质合金齿的综合优点和良好的工作性能，由于金刚石涂层的极高耐磨性，同时又具有硬质合金的良好性能，使齿冠及齿头圆锥面具有更好的切削和自锐能力，其使用寿命高于硬质合金复合齿，是现有复合齿的高端产品，能满足在复杂地层和一些特殊工况环境下的钻探要求。
文档编号E21B10/50GK202187716SQ20112023422
公开日2012年4月11日 申请日期2011年7月5日 优先权日2011年7月5日
发明者刘新军, 尚明, 杨勇 申请人:三原石油钻头厂