牙轮防脱结构及牙轮扩孔器的制作方法

1.本实用新型属于钻具技术领域，更具体地说，是涉及一种牙轮防脱结构及牙轮扩孔器。


背景技术：

2.牙轮扩孔器是一种用于扩大井眼直径的工具。钻孔时，将牙轮扩孔器安装在钻杆上，通过钻杆带动牙轮扩孔器在井眼中移动，扩大井眼的直径。由于牙轮扩孔器主要受到井壁向内的径向压力，因此牙轮扩孔器的牙掌容易向内折断，导致牙轮卡滞；严重时，整个牙掌会从牙轮扩孔器上脱落卡在井眼中，损坏钻杆、钻头等设备，影响作业的进行。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种牙轮防脱结构及牙轮扩孔器，以解决现有技术中存在的牙掌容易向内折断的技术问题。
4.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是，提供一种牙轮防脱结构，包括：
5.芯轴，具有安装座；
6.牙轮，转动设于所述安装座上；以及
7.支撑件，设于所述芯轴上，且位于所述牙轮的内侧并与所述牙轮相对；
8.当所述安装座屈服变形导致所述牙轮向内偏移后，所述牙轮的内侧支撑在所述支撑件上。
9.作为本技术另一实施例，所述牙轮上的牙齿排列形成以旋转轴为中轴的环形避让区域，所述牙轮在所述避让区域的表面呈以旋转轴为中轴的回转面；所述支撑件与所述避让区域相对；
10.当所述安装座屈服变形导致所述牙轮向内偏移后，所述支撑件支撑所述牙轮在所述避让区域的表面，以使所述牙轮内侧与所述芯轴保持分离、且所述牙轮能够转动。
11.作为本技术另一实施例，所述牙轮在所述避让区域的表面设有以旋转轴为中轴的环形滑槽，所述支撑件与所述环形滑槽相对；
12.当所述安装座屈服变形导致所述牙轮向内偏移后，所述支撑件卡入所述环形滑槽中，以使所述牙轮内侧与所述芯轴保持分离、且所述牙轮能够转动。
13.作为本技术另一实施例，所述环形滑槽的截面呈圆弧形，所述支撑件的外侧面呈与所述环形滑槽的相对部分相匹配的圆弧面。
14.作为本技术另一实施例，所述芯轴设有位于所述牙轮内侧的凸起垫块，所述支撑件设于所述凸起垫块的外侧。
15.作为本技术另一实施例，所述牙轮的旋转轴与所述芯轴的轴线之间的夹角α为锐角。
16.作为本技术另一实施例，多个所述安装座分布在所述芯轴的四周，各个所述安装座上分别转动设有所述牙轮；
17.多个所述支撑件设于所述芯轴上，并与各个所述牙轮一一相对，分别位于对应的所述牙轮的内侧。
18.本实用新型实施例提供的牙轮防脱结构的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型实施例的牙轮防脱结构，当安装座屈服变形导致所述牙轮向内偏移后，牙轮的内侧支撑在所述支撑件上，从而阻止牙轮进一步的向内偏移，进而阻止安装座进一步的屈服变形，避免安装座折断导致牙轮脱落。
19.本实用新型采用的另一技术方案是，提供一种牙轮扩孔器，包括：以上任一项所述的牙轮防脱结构。
20.作为本技术另一实施例，所述牙轮防脱结构的芯轴上还设有导向部；在前进方向上，所述导向部遮挡在所述牙轮防脱结构的支撑件的前方。
21.作为本技术另一实施例，所述导向部包括围绕所述芯轴呈放射状分布的多个导向板；在前进方向上，所述支撑件位于所述导向板的后方，并被所述导向板遮挡。
22.本实用新型实施例提供的牙轮扩孔器的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型实施例的牙轮扩孔器，通过采用以上任一项所述的牙轮防脱结构，当安装座屈服变形导致所述牙轮向内偏移后，牙轮的内侧支撑在所述支撑件上，从而阻止牙轮进一步的向内偏移，进而阻止安装座进一步的屈服变形，避免安装座折断导致牙轮脱落。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本实用新型实施例提供的牙轮扩孔器的立体图；
25.图2为图1中牙轮扩孔器的主视图；
26.图3为图1中牙轮扩孔器的俯视图；
27.图4为图1中的牙轮扩孔器将部分牙轮和牙轮座去除后的主视图；
28.图5为图4中a处的放大图。
29.其中，图中各附图标记：
[0030]1‑
芯轴；11
‑
安装座；12
‑
凸起垫块；2
‑
牙轮；21
‑
牙齿；22
‑
避让区域；23
‑
环形滑槽；3
‑
支撑件；7
‑
导向部；71
‑
导向板；72
‑
连接件。
具体实施方式
[0031]
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0032]
请一并参阅图4和图5，现对本实用新型实施例提供的牙轮防脱结构进行说明。一种牙轮防脱结构，包括：
[0033]
芯轴1，具有安装座11；
[0034]
牙轮2，转动设于安装座11上；以及
[0035]
支撑件3，设于芯轴1上，且位于牙轮2的内侧并与牙轮2相对；
[0036]
当安装座11屈服变形导致牙轮2向内偏移后，牙轮2的内侧支撑在支撑件3上。
[0037]
与现有技术相比，本实用新型实施例的牙轮防脱结构，当安装座11屈服变形导致牙轮2向内偏移后，牙轮2的内侧支撑在支撑件3上，从而阻止牙轮2进一步的向内偏移，进而阻止安装座11进一步的屈服变形，避免安装座11折断导致牙轮2脱落。
[0038]
当然，在具体实现时，牙轮防脱结构的工作过程并不限于此，此处只是举例说明。本实施例的牙轮防脱结构并不仅适用于牙轮扩孔器，还可适用于其它采用牙轮2的钻具，本示例中仅是以牙轮扩孔器举例进行说明。
[0039]
需要说明的是：为便于描述，以靠近芯轴1中轴线的方向为内，远离芯轴1中轴线的方向为外，以牙轮扩孔器进行扩孔作业时的前进方向为前。
[0040]
本实施例中，芯轴1的两端分别用于连接钻杆、钻头等。安装座11可以是与芯轴1为一体结构，也可以是通过螺栓连接等连接方式与芯轴1固定。安装座11的数量不限，可以是多个安装座11均匀的围绕芯轴1分布。支撑件3可以是与芯轴1为一体结构，也可以是通过螺栓连接、焊接等连接方式与芯轴1固定。
[0041]
牙轮2内侧与支撑件3的距离，根据安装座11的材料进行设置；需要满足，当牙轮2受到较小的压力时，安装座11出现弹性变形，牙轮2内侧与支撑件3仍然相距一定距离；而当牙轮2受到的压力增大超过安装座11的弹性极限时，安装座11出现屈服变形，此时牙轮2内侧支撑在支撑件3上，从而阻止安装座11进一步的屈服变形，避免安装座11折断导致牙轮2脱落。
[0042]
请参阅图5，作为本实用新型提供的牙轮防脱结构的一种具体实施方式，牙轮2上的牙齿21排列形成以旋转轴为中轴的环形避让区域22，牙轮2在避让区域22的表面呈以旋转轴为中轴的回转面；支撑件3与避让区域22相对；
[0043]
当安装座11屈服变形导致牙轮2向内偏移后，支撑件3支撑牙轮2在避让区域22的表面，以使牙轮2内侧与芯轴1保持分离、且牙轮2能够转动。
[0044]
本实施例中，牙轮2支撑布支撑件3上后，牙轮2仍然能够进行一定的转动，使牙轮2能够继续进行工作，直至本次扩孔完成，随后再更换牙轮2座，无需中断扩孔作业，提高了作业效率。
[0045]
在具体实现时，牙轮2大体呈锥形，中轴为旋转轴。牙轮2上分布有多圈以旋转轴为中轴的牙齿21，相邻两圈牙齿21之间间隔一定的距离形成环形的避让区域22，牙轮2的表面在相邻两圈牙齿21之间的部分呈以旋转轴为中轴的回转面。
[0046]
安装座11屈服变形后，支撑件3进入两圈牙齿21之间的避让区域22，从而使支撑件3不会与转动的牙齿21干涉，支撑件3支撑牙轮2在避让区域22的表面，使得牙轮2能够相对于支撑件3转动。
[0047]
请参阅图5，作为本实用新型提供的牙轮防脱结构的一种具体实施方式，牙轮2在避让区域22的表面设有以旋转轴为中轴的环形滑槽23，支撑件3与环形滑槽23相对；
[0048]
当安装座11屈服变形导致牙轮2向内偏移后，支撑件3卡入环形滑槽23中，以使牙轮2内侧与芯轴1保持分离、且牙轮2能够转动。
[0049]
本实施例中，支撑件3卡入环形滑槽23中后，能够使牙轮2获得更稳定的支撑。
[0050]
在具体实现时，可以在牙轮2位于两圈牙齿21之间的部分上加工出内壁光滑的环
形滑槽23。安装座11屈服变形后，支撑件3正好卡入环形滑槽23，使得牙轮2支撑在支撑件3上后仍然能够顺畅的转动。
[0051]
请参阅图5，作为本实用新型提供的牙轮防脱结构的一种具体实施方式，环形滑槽23的截面呈圆弧形，支撑件3的外侧面呈与环形滑槽23的相对部分相匹配的圆弧面。
[0052]
在具体实现时，支撑件3可以采用圆柱形的横杆直接焊接到芯轴1上或者焊接到凸起垫块12上。
[0053]
请参阅图5，作为本实用新型提供的牙轮防脱结构的一种具体实施方式，芯轴1设有位于牙轮2内侧的凸起垫块12，支撑件3设于凸起垫块12的外侧。
[0054]
本实施例中，通过调整凸起垫块12的凸起高度，可以控制支撑件3与牙轮2内侧的距离。同时，设置凸起垫块12，也可以增加牙轮2与芯轴1的距离，避免安装架屈服变形后牙轮2与芯轴1磕碰。
[0055]
在具体实现时，凸起垫块12在芯轴1的表面，径向向外凸起。支撑件3采用焊接或者螺栓连接等连接方式固定在凸起垫块12的外侧
[0056]
请参阅图4，作为本实用新型提供的牙轮防脱结构的一种具体实施方式，牙轮2的旋转轴与芯轴1的轴线之间的夹角α为锐角。
[0057]
本实施例中，使得牙轮2受到井壁的压力后向靠近芯轴1的方向偏移。
[0058]
请参阅图1至图5，作为本实用新型提供的牙轮防脱结构的一种具体实施方式，多个安装座11分布在芯轴1的四周，各个安装座11上分别转动设有牙轮2；
[0059]
多个支撑件3设于芯轴1上，并与各个牙轮2一一相对，分别位于对应的牙轮2的内侧。
[0060]
在具体实现时，芯轴1的四周均匀的安装有多个安装座11，每个安装座11上均设置一个牙轮2，每个牙轮2的内侧均对应一个支撑件3。导向部7的导向板71数量与支撑件3的数量相同，各个导向板71一一对应的遮挡在各个支撑件3的前方。
[0061]
请参阅图1至图5，本实用新型实施例还提供一种牙轮扩孔器，牙轮扩孔器包括：以上任一项的牙轮防脱结构。
[0062]
与现有技术相比，本实用新型实施例的牙轮扩孔器，通过采用以上任一项的牙轮防脱结构，当安装座11屈服变形导致牙轮2向内偏移后，牙轮2的内侧支撑在支撑件3上，从而阻止牙轮2进一步的向内偏移，进而阻止安装座11进一步的屈服变形，避免安装座11折断导致牙轮2脱落。
[0063]
请参阅图1至图5，作为本实用新型提供的牙轮防脱结构的一种具体实施方式，牙轮防脱结构的芯轴1上还设有导向部7；在前进方向上，导向部7遮挡在牙轮防脱结构的支撑件3的前方。
[0064]
本实施例中，导向部7能够对后方的支撑件3形成保护，减少扩孔时碎石等冲击支撑件3。
[0065]
在具体实现时，导向部7位于牙轮2的前侧，在牙轮扩孔器进行扩孔作业时，牙轮2前侧的导向部7能够进行导向。
[0066]
请参阅图1至图5，作为本实用新型提供的牙轮防脱结构的一种具体实施方式，导向部7包括围绕芯轴1呈放射状分布的多个导向板71；在前进方向上，支撑件3位于导向板71的后方，并被导向板71遮挡。
[0067]
本实施例中，导向板71能够对后方的支撑件3形成保护，减少扩孔时碎石等冲击支撑件3。
[0068]
在具体实现时，各个导向板71的板面与芯轴1的中轴平行，并呈放射状分布在芯轴1的四周，导向板71的外端面上设置有合金凸点。相邻的两个导向极71通过弧形的连接件72连接，提高强度。导向板71的数量与牙轮2的数量相同，且导向板71在前牙轮2在后的一一对应，各个牙轮2对应的支撑件3分别位于各个导向板71的后方。
[0069]
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。