牙轮钻头简介.ppt

《牙轮钻头简介.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、牙轮钻头简介提纲1.认识三牙轮钻头的结构2.牙轮钻头型号命名方法1.1、认识三牙轮钻头的结构牙轮钻头由切削结构、轴承结构、锁紧元件、储油密封装置、喷嘴装置等二十多种零部件组成。牙轮钻头的基本结构1.1.1、牙掌牙掌(15CrNiMo)是牙轮钻头的主要零件。一只钻头由三片牙掌组装焊接在一起。它上部有连接螺纹，与钻具连接，下部有一定倾角的轴颈，与牙轮内孔组成轴承副。牙掌上有水孔流道，还安装有储油压力补偿装置。轴颈承受载荷，需要较高的耐磨性及硬度，同时基体内部又需要有足够的强度及耐冲击韧性。1.1.2、切削结构：牙轮和牙齿牙轮

2、（15MnNi4Mo）是一个其上装有（或铣出）牙齿的锥体，分单锥和复锥两种，单锥由主锥和背锥组成。单锥牙轮在井底的运动为纯滚动，适用于硬地层钻井；复锥由主锥、副锥和背锥三部分组成，这种牙轮在井底工作除了滚动外，还产生滑动，用于较软地层的钻井。1.1.2、切削结构：牙轮和牙齿（续）牙轮上的牙齿分镶齿和钢齿两种，镶齿是在牙轮外锥面的齿圈上钻孔，镶装大小、形状不同的硬质合金齿；钢齿则直接从牙轮锥体上铣出。三牙轮钻头上的各排齿相互啮合，能有效而不重复地全面破碎井底岩石并防止齿槽泥包。钻头牙齿的形状、大小、数量、长短取决于所钻地层

3、的硬度，地层越软，则牙齿越大、越尖、数量越少；反之，地层越硬，牙齿越小越短、数量越多。1.1.2、切削结构：牙轮和牙齿（续）硬质合金齿的硬度和抗磨性比钢齿高，使用寿命较长，尤其是破碎具有研磨性的硬地层，效果更好。其适用地层范围广、进尺深、机械钻速高。齿形有10多种，如球形、锥形、楔形、勺形、锥勺形、偏顶勺形、平头形、圆顶楔形等。根据不同地层、不同岩性的破碎机理不同，各种钻头选用不同形状的齿形。1.1.2、切削结构：牙轮和牙齿（续）钢齿形状多为楔形，为了加强钻头保径，外排齿往往设计成“T”、“L”、“Π”形，为克服钢齿在破

4、碎时易磨损的缺点，需要在牙齿的工作面及背锥面敷焊耐磨材料。1.1.3、轴承结构牙轮钻头轴承由牙轮内孔、牙掌轴颈、锁紧元件等组成。轴承副有大、中、小轴和止推面等四个，大、小轴承受径向载荷，中轴主要用来锁紧和定位，止推面则承受轴向载荷。根据轴承副结构，钻头轴承一般分为滚动和滑动轴承两大类；根据轴承的密封，可分为密封和非密封（目前我公司还有浮动密封轴承）。1.1.3、轴承结构（续）为了保证牙轮、牙掌装配牢靠，必须对牙轮进行锁紧。锁紧方式主要有钢球锁紧、卡簧锁紧。轴承的密封方式分金属密封、O型密封、浮动密封等。1.1.3、轴承结

5、构（续）O形橡胶密封圈：O形密封圈用于H、HA、GA系列钻头，它用耐油、耐酸碱、耐高温而且弹性很好的丁晴橡胶制成，其横截面为圆形。它以过盈装配于牙掌大轴密封面上，与牙轮密封槽作相对运动，起径向密封作用。1.1.3、轴承结构（续）金属密封环：它采用优质不锈钢经过多道工序特殊精密加工而成。其结构由上、下两个金属环组成，上环装于牙轮，其外径小于牙轮密封槽直径；下环装于牙掌，其内径大于牙掌大轴密封面直径。1.1.3、轴承结构（续）金属环的两个密封平面靠高精度的表面加工质量、严格控制其平面度及表面粗糙度，来达到优良的密封效果。这两

6、个金属环是靠两个O形橡胶供能圈固定在牙轮和牙掌密封面上，借助弹性好、压缩永久变形小的橡胶圈，产生压缩和拉伸变形，给金属环以轴向压力，这个压力可以保证两个高耐磨金属环的密封面经常接触。即使金属环磨损后，橡胶圈仍可靠其弹力继续压紧两个金属环，实现面密封和动密封。1.1.4、储油压力补偿系统该装置由轴承密封圈、储油囊、保护杯、压盖、丝堵、挡圈等零件组成。其作用是平衡牙轮工作时轴承腔内外的压力差，使轴承密封圈在较小的内外差下长时间正常工作，防止钻井液进入轴承腔内和避免润滑脂的漏失，并可储存足够的润滑脂向轴承腔内不断补充，使钻头轴

7、承处于密封状态及在良好的润滑条件下工作。1.1.5、喷嘴喷嘴外形结构分标准型和保护盖型。标准型结构简单，制造成本低，没有凸台保护锁紧挡圈，装卸使用较为方便，常用于低研磨性软地层钢齿钻头。保护盖型喷嘴的顶部有凸台保护，可减少研磨性物质对锁紧挡圈的冲蚀作用。所有滑动轴承钻头均采用保护盖型喷嘴，它可在井下高压喷射的条件下长时间工作，安全可靠。1.2、牙轮钻头型号命名方法为了方便用户选用公司产品，以及公司内部生产管理的需要，我们推出了具有自己命名方法:它兼顾了钻头的结构特征和使用地层信息，已经为国内外用户广泛接受。油用牙轮钻头型

8、号由四部分组成：钻头直径代号钻头系列代号钻头分类号钻头附加结构特征代号1.2.1、钻头直径代号用数字（整数或分数）表示，其数字表示钻头直径英寸数。1.2.2、钻头系列代号对于三牙轮钻头，按其轴承及密封结构主要特征，分为10个标准系列。除轴承和密封外，钻头结构上比较大的改进作为特殊结构，标准系列与特殊结构或特殊结构的组