一种自带切削角的复合切削刃速钻齿的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于切削齿领域，特别涉及石油钻井及修井工程领域用于堆焊或铸造于磨鞋、钻头上的一种自带切削角的复合切削刃速钻齿。
【背景技术】
[0002]油田在钻井过程中，井下常出现需要被钻除的井下落物或者钻井中需要使用而后需被钻除的水泥塞、桥塞等。目前遇上述工况，通常采用普通磨鞋或PDC钻头进行解除，普通磨鞋在磨铣钻头本体端面随机敷焊硬质合金颗粒，在磨铣中为整个平面与落物接触，属研磨性磨铣，虽加工简单，成本低，但磨铣效率低，易产生镜面损伤；PDC钻头属铣削性磨铣，磨铣效率较高，但加工制造定位复杂，成本高，不适用于不规则鱼顶，适用范围有所限制。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是:为了满足高效可靠地钻磨铣桥塞、水泥塞、井下落物等中等强度材料构件的需要，进一步节约施工周期，解决普通磨鞋磨铣桥塞效率低、PDC钻头加工成本高的难题，特提供一种自锐性强的自带切削角的复合切削刃速钻齿，可实现随机堆焊于磨铣钻头本体表面均能保持锐利的切削性能，能实现多点切削、多棱切削及全覆盖，这种齿形的设计使磨铣钻头既具有普通磨鞋的加工简单、成本低的优点，也具有PDC钻头的铣削性磨铣功能、磨铣效率高的优点。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是:设计一种自带切削角的复合切削刃速钻齿，该速钻齿由硬质合金粉末模压成型，其外形由多个平面相互结合构成。速钻齿端部(1)呈风车状，由四个互成角度的平面组合而成。速钻齿切削棱(3)为端部水平面(5)与速钻齿侧平面相交的棱，端部形成了四条切削棱(3)，速钻齿两端部特征对称；该速钻齿有四个呈旋转对称的侧边区域(2)，速钻齿每个侧边区域(2)由两个互成角度的侧平面构成，共形成了四条切削侧棱(4)。
[0005]所述的速钻齿端部⑴的面，起于切削棱(3)并与端部水平面呈3° -10°夹角，止于对应两侧凹棱所形成的平面处。
[0006]所述的速钻齿四条切削侧棱(4)，水平放置时同一侧边区域(2)的两条侧棱(4)等尚ο
[0007]所述的速钻齿四条切削侧棱(4)，垂直于端部水平面(5)且由两个侧平面相交构成，两个构成切削侧棱(4)的侧平面夹角为40° -60°。
[0008]所述的速钻齿侧边区域(2)由两个互成130° -140°的侧平面构成，其中侧平面与速钻齿轴平面(6)夹角为10° -30°。
[0009]本实用新型与现有技术比较，具有以下有益效果:本实用新型将普通磨鞋与roc钻头的优点有机结合，实现了将研磨性磨铣转换为铣削性磨铣，简化了加工工序，降低了加工成本，有效提高了磨铣效率；本实用新型所设计的齿形，由多个平面复合而成，增多了切削点和切削棱，能实现多点切削、多棱切削及全覆盖；其基于随机原理，堆焊或铸造于磨铣钻头本体端部上表面，在任意切削平面内都具有锐利的切削角，具有良好的自锐性，延长了钻头的使用寿命，节约了钻井成本。
【附图说明】
[0010]图1是一种自带切削角的复合切削刃速钻齿的结构示意图
[0011]图2是一种自带切削角的复合切削刃速钻齿的主视图
[0012]图3是一种自带切削角的复合切削刃速钻齿的俯视图
[0013]图中:1-速钻齿端部，2_速钻齿侧边区域，3_切削棱，4_切削侧棱，5-端部水平面，6-速钻齿轴平面。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。
[0015]参考图1、图2、图3所示，一种自带切削角的复合切削刃速钻齿，该速钻齿由硬质合金粉末模压成型，其外形由多个平面相互结合构成。速钻齿端部(1)呈风车状，由四个互成角度的平面组合而成，速钻齿端部(1)的面，起于切削棱(3)并与端部水平面(5)呈3° -10°夹角，止于对应两侧凹棱所形成的平面处；速钻齿端部切削棱(3)为端部水平面
(5)与速钻齿侧平面相交的棱，端部形成了四条切削棱(3);速钻齿两端部特征对称。该速钻齿有四个呈旋转对称的侧边区域(2)，速钻齿每个侧边区域(2)由两个互成角度的侧平面构成，共形成了四条切削侧棱(4);水平放置时同一侧边区域(2)的两条切削侧棱(4)等高；速钻齿四条切削侧棱(4)，垂直于水平面(5)且由两个侧平面相交构成，两个侧平面夹角为40° -60° ;速钻齿侧边区域(2)由两个互成130° -140°的侧平面构成，其中侧平面与速钻齿轴平面(6)夹角为10° -30°。
[0016]在磨铣钻头本体端面开一组沟槽，采取随机堆焊或铸造的方式将自带切削角的复合切削刃速钻齿固于磨铣钻头本体端面，形成钻磨铣工作面。使用该齿形的磨铣钻头适用于钻磨铣桥塞、水泥塞、井下落物等，特别适用于钻磨铣复合材料、铸铁、软金属等中等强度材料构件。同时这种齿形的设计有机地将普通磨鞋与PDC钻头的优点相结合，实现了将研磨性磨铣转换为铣削性磨铣，简化了加工工序，降低了加工成本，有效提高了磨铣效率；每颗齿都有多个切削点或切削棱，能实现多点切削、多棱切削及全覆盖；其基于随机原理，堆焊或铸造于磨铣钻头本体端面，在任意切削平面内都具有锐利的切削角，具有良好的自锐性，延长了磨铣钻头的使用寿命，节约了钻井成本。
【主权项】
1.一种自带切削角的复合切削刃速钻齿，其特征在于:该速钻齿由硬质合金粉末模压成型，其外形由多个平面相互结合构成，速钻齿端部(1)呈风车状，由四个互成角度的平面组合而成；速钻齿切削棱(3)为端部水平面(5)与速钻齿侧平面相交的棱，端部形成了四条切削棱(3)，速钻齿两端部特征对称；该速钻齿有四个呈旋转对称的侧边区域(2)，速钻齿每个侧边区域(2)由两个互成角度的侧平面构成，共形成了四条切削侧棱(4)。2.根据权利要求1所述的自带切削角的复合切削刃速钻齿，其特征在于:所述的速钻齿端部(1)的面，起于切削棱(3)并与端部水平面(5)呈3° -10°夹角，止于对应两侧凹棱所形成的平面处。3.根据权利要求1所述的自带切削角的复合切削刃速钻齿，其特征在于:所述的速钻齿四条切削侧棱(4)，水平放置时同一侧边区域(2)的两条侧棱(4)等高。4.根据权利要求1所述的自带切削角的复合切削刃速钻齿，其特征在于:所述的速钻齿四条切削侧棱(4)，垂直于端部水平面(5)且由两个侧平面相交构成，两个构成切削侧棱(4)的侧平面夹角为40° -60°。5.根据权利要求1所述的自带切削角的复合切削刃速钻齿，其特征在于:所述的速钻齿侧边区域(2)由两个互成130° -140°的侧平面构成，其中侧平面与速钻齿轴平面(6)夹角为10° -30。。
【专利摘要】本实用新型涉及一种自带切削角的复合切削刃速钻齿，它可随机堆焊或铸造于磨铣钻头本体端面，用于石油钻井及修井工程领域中钻磨铣桥塞、水泥塞、井下落物等中等强度构件，在任意切削平面内都具有锐利的切削角，自锐性强。其技术方案是：该速钻齿由硬质合金粉末模压成型，其外形由多个平面相互结合构成。速钻齿端部呈风车状，由四个互成角度的平面组合而成，端部形成了四条切削棱，两端部特征对称；该速钻齿有四个呈旋转对称的侧边区域，速钻齿每个侧边区域由两个互成角度的侧平面构成，共形成了四条切削侧棱。本实用新型随机堆焊均具有锐利的切削性能，增多了切削点和切削棱，加工简单，钻磨效率高，延长了磨铣钻头的使用寿命，节约了钻井成本。
【IPC分类】E21B10/43, E21B29/00
【公开号】CN204984276
【申请号】CN201520468588
【发明人】张德荣, 陈颖, 曾涛, 李洋, 吴思梦
【申请人】西南石油大学
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年6月30日