专利名称：一种螺旋保径结构三牙轮钻头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种三牙轮钻头的背锥保径结构，这种保径结构的三牙轮钻头特别适用于石油天然气钻井和采矿钻井中的极软至中硬地层。
背景技术：
现有的三牙轮钻头，保径块通常设置在牙轮外排齿的背锥上，在钻进过程中，是以接近磨削的方式切削井壁的。这种保径方式一是切削效率比较低，影响钻头的机械钻速；二是保径块易磨损从而降低保径能力；三是现有的保径结构基本上是间断切削井壁，即当前一颗保径块脱离井壁时，后一颗保径块尚未与井壁接触，因而保径块将承受到冲击载荷。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种螺旋保径结构的三牙轮钻头，这种保径结构能以剪切方式主动切削井壁，且能降低牙轮上的冲击载荷。
为实现上述目的，本实用新型提出的技术方案为包括有牙掌1和牙轮8，在牙轮的背锥面2上设有保径块3，其不同之处在于保径块的保径面4呈锥面螺旋状，且保径面与侧面相交形成切削刃。
本实用新型采用锥面螺旋状保径块结构，其保径面在工作过程中分段渐次贴合在井壁上，而侧面相当于切削面，与保径面所形成的切削刃能以剪切方式主动切削井壁岩层，因而切削效率较高；而保径面呈锥面螺旋状，在钻进过程中，当一块保径块的保径面将要脱离但未脱离井壁时，下一个保径块的保径面已经与井壁接合，由此而形成的相互搭接作用，使保径块与井壁保持连续的接触，能减少牙轮的冲击载荷，提高保径块的抗磨损能力。
图1为本实用新型一个实施例的立体图。
图2为本实用新型一个实施例中牙轮的立体图。
图3为本实用新型一个实施例中保径块的放大立体图。
图4为本实用新型的牙轮背锥面平面展开图示。
图5为现有技术中牙轮背锥面平面展开图示。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本实用新型的实施例，为一种三牙轮钻头，包括有三个设悬臂轴的牙掌1焊接成钻头体，钻头体侧还设置有喷嘴9，牙轮8呈锥齿状，通过其内孔与牙掌下部的悬臂轴相连，牙轮上设有外排齿7，每个牙轮上具有背锥面2，在背锥面上对应于外排齿设置有保径面呈锥面螺旋状的保径块3，该锥面螺旋状的保径面由背锥面上的一条母线既绕背锥面中轴线转动同时又沿着背锥面母线方向移动而形成，保径面4与其侧面6相交形成切削刃5，保径块外侧部分与外排齿的背锥面相对应，内侧部分呈螺旋状向内沿伸一段距离，近内孔处，保径块可在牙轮基体上用堆焊耐磨材料形成，或在牙轮基体上钎焊或镶嵌块状物而形成。
图4为本实用新型牙轮背锥面平面展开图示，从图中可以看出，在任一转角面，两保径块是相互衔接的，使得总有保径块与井壁接触。
图5为现有技术中牙轮背锥面平面展开图示，从图中可以看出，在两保径块之间承载存在径向的间隔，没有保径块，这意味着保径块与井壁有瞬间脱开。
权利要求1.一种螺旋保径结构三牙轮钻头，包括有牙掌(1)和牙轮(8)，在牙轮的背锥面(2)上设有保径块(3)，其特征在于保径块的保径面(4)呈锥面螺旋状，且保径面与侧面相交形成切削刃。
2.按权利要求1所述的螺旋保径结构三牙轮钻头，其特征在于在背锥面上对应于外排齿设置有保径面呈锥面螺旋状的保径块(3)，保径面(4)与其侧面(6)相交形成切削刃(5)，保径块外侧部分与外排齿的背锥面相对应，内侧部分呈螺旋状向内沿伸一段距离。
3.按权利要求1或2所述的螺旋保径结构三牙轮钻头，其特征在于保径块在牙轮基体上用堆焊耐磨材料形成。
4.按权利要求1或2所述的螺旋保径结构三牙轮钻头，其特征在于保径块在牙轮基体上钎焊或镶嵌块状物而形成。
专利摘要本实用新型涉及一种三牙轮钻头的背锥保径结构，这种保径结构的三牙轮钻头特别适用于石油天然气钻井和采矿钻井中的极软至中硬地层。包括有牙掌和牙轮，在牙轮的背锥面上设有保径块，其不同之处在于保径块的保径面呈锥面螺旋状，且保径面与侧面相交形成切削刃。本实用新型采用锥面螺旋状保径块结构，其保径面在工作过程中分段渐次贴合在井壁上，而侧面相当于切削面，与保径面所形成的切削刃能以剪切方式主动切削井壁岩层，因而切削效率较高；而保径面呈锥面螺旋状，在钻进过程中，当一块保径块的保径面将要脱离但未脱离井壁时，下一个保径块的保径面已经与井壁接合，由此而形成的相互搭接作用，使保径块与井壁保持连续的接触，能减少牙轮的冲击载荷，提高保径块的抗磨损能力。
文档编号E21B10/08GK2549158SQ0227818
公开日2003年5月7日 申请日期2002年6月28日 优先权日2002年6月28日
发明者樊孝兵 申请人:江汉石油钻头股份有限公司