一种旋转切削齿的制作方法

本实用新型涉及钻井用的钻头的切削齿。用于采煤、采矿钻探、石油钻井等钻井工具的一种旋转切削齿。

背景技术：

随着现代钻控技术的快速发展，其钻头的材料性质、设置结构进趋于合理和先进，其钻头的使用寿命，钻进效果和钻井速度等等都不断的进步和提高。目前采煤，采矿钻探，石油钻井用的括刀式钻头刀翼上襄焊的切削齿基本上是固定PDC切削齿。由于固定切削齿切削部位集中在接触岩层的小部分区域，切削齿圆周刃口利用率太底等严重不足处，局部磨损并且产生偏磨，易产生较高温度促使切削齿寿命缩短。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对上述现有技术存在的不足，提供一种旋转切削齿。其旋转切削齿在钻头破岩时，切削力的带动下，切削齿与地层接触产生作用力，从而驱使带金刚石层的硬质合金切削齿头转动（旋转），切削齿均匀切削地层，即可大大减少切削齿的磨损。该旋转切削齿使用寿命长，钻进效果好，运行稳定可靠，大幅提高了钻头的寿命，降低了钻井成本。

本旋转切削齿包括包括齿本体，所述齿本体包括活动切削齿；所述活动切削齿包括齿套，以及活动连接于所述齿套的齿头。

所述齿头通过相应的活动连接装置转动式连接于所述齿套。

所述活动连接装置包括相互对应分别设于所述齿套内周壁和相应的齿头外周壁上的环形凹槽，以及经所述环形凹槽连接于所述齿头与齿套之间的弹性卡簧环。

设于所述齿套的内周壁上的环形凹槽其相应一侧或相对两侧内圆周角倒角呈弧形面或斜面，亦或倒角呈楔形角、三角形角或/和弧形。

所述齿头设有与所述齿套对应连接的环形凸台；亦或所述齿头其工作段的直径大于其与齿套连接段的直径。

所述弹性卡簧环包括开环式弹性卡簧环。

所述弹性卡簧环断截面包括梯形或圆形。

呈梯形断截面的所述弹性卡簧环的一端或相对两端外圆周角倒角呈相应斜面，或倒角呈相应的楔形角、三角形角。

所述齿头端面设有一层聚晶金刚石层。

所述齿套其与刀翼连接的一端端面呈平面、弧形面或梯形面。

本实用新型旋转切削齿改变了固定切削齿的连接设置原理结构，其避免了齿的局部严重磨损的现象，可转活动切削齿在切削岩石过程中大幅减少切削齿的磨损，大大提高了齿头的聚晶金刚石层（即复合片）的使用寿命，其可以保持相应的钻头钻进具有较高的机械钻速，减少使用该旋转切削齿的钻头的更换次数，提高了整个钻井工程的经济效益。其可用于各类钻头，且特别适用于括刀式钻头。

附图说明

图1为本实用新型旋转切削齿一实施例结构示意图。图2为本实用新型的活动切削齿一实施例结构示意图。图3为本实用新型的活动切削齿的齿套的一实施例结构示意图。图4为本实用新型的活动切削齿的齿头一实施例结构示意图。图5和图6分别为本实用新型弹性卡簧环的一实施例的过轴线的横截结构示意图和端视图。图7为本实用新型的活动切削齿的齿套的实施例2结构示意图。

具体实施方式

为了能进一步了解本实用新型的技术方案，藉由以下实施例结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1-5所示。本实施例的旋转切削齿为一活动切削齿3，其活动切削齿3包括齿套4和相应的齿头5，齿套4通过相应的活动连接装置套设于齿头5的相应一端，即齿头5通过相应的活动连接装置可于齿套4上作转动。

其活动连接装置包括分别设于齿套4内周壁和相应的齿头5外周壁上的环形凹槽（或凹环槽），经相应的环形凹槽连接于齿头5与齿套4之间的弹性卡簧环6，以及设于齿头上相应一端（靠齿头工作端）的相应的环形凸台5a，齿头5与齿套连接的部位（或齿头的与齿套的连接段）的圆柱直径小于齿头的其余部位（即靠齿头刃面一端的钻进工作段）的圆柱直径。

即，在齿头5 的外周壁和齿套4的内腔13的内周壁上分别设有相互对应的外环形凹槽8和内环形凹槽7。齿套4的内周壁上的内环形凹槽7其靠齿头的一侧内壁角（内圆周角）倒角呈斜面，以在其环形体径向截面上的底壁轴向延长线与其相应一侧壁的径向延长线上形成一楔形角9形状。如图3所示。

弹性卡簧环其环形体的相应一侧部位开设有一缺口（开口）14，形成一开环式弹性卡簧环6。开环式弹性卡簧环6为一其环形体的横截面或断面形状梯形截面的开环式弹性卡簧环，即开环式弹性卡簧环的两侧外圆周角倒角呈斜面，且梯形截面的开环式弹性卡簧环的靠齿头一端的外圆周角倒角呈与齿套的相应一侧的（内圆周角）楔形角9对应的斜面，以形成相应的楔形角10形状（如图5所示）。

齿套4经连接于其内环形凹槽7与齿头5外环形凹槽之间的梯形截面的开环式弹性卡簧环，以及齿头的相应的环形凸台面5b套设于齿头5上。其齿套的靠齿头一侧的凹槽内圆周角倒角斜面与梯形截面的开环式弹性卡簧环的相应一端的倒角斜面相互紧贴，因为卡簧的弹力作用使转动活动齿头不会向外移。

其活动切削齿3可以设置于括刀式钻头1上（亦或设置于其他相应的钻头上）的相应的刀翼2上。并可设置于或分布设置于刀翼2中下部相应的工作部位。齿套4的与刀翼2连接的一端端面为平面12，齿套4自其另一端通过焊接连接于相应的刀翼2上。齿头5工作端面置有一层聚晶金刚石层（或设置有一层聚晶金刚石复合片）11。

齿头可在齿套内转动是逆时针或顺时针转，可转动切削齿的切削齿头在与其地层接触时，在切削力及摩擦力的作用影响下顺势旋转，再加上岩削脱落时与齿面作用力的带动，从而驱使切削齿头不停的转动，使复合于切削齿的聚晶金刚石层11的整个边缘都进行切削，改变了固定切削齿局部严重磨损现象，可转切削齿在切削岩石过程中大幅减少切削齿的磨损，提高了复合片即聚晶金刚石层的使用寿命，保持钻头钻进具有较高的机械钻速，减少钻头的更换次数，提高了整个钻井的经济效益。

在本实用新型另一实施例中，其齿套4通过焊接固定连接在刀翼2上（如图7所示）。本例其余结构可与上述实施例类同。

上述实施例仅是应用本实用新型技术方案的典型范例，并非本实用新型的具体实施方式的穷举，基于本实用新型的技术方案的其他变形产品均属于本发明的保护范围。