简析钻孔攻牙动力头的结构特征
牙轮钻头结构范文
牙轮钻头结构范文牙轮钻头是一种常用的钻具，主要用于石油、天然气、地热等勘探和开发过程中的钻井作业。
它由钻头头部和钻杆连接部分组成，具有一定的结构特点。
牙轮钻头的头部通常是由钢质齿轮和刀具组成。
钢质齿轮是牙轮钻头的核心部件，它通过与岩石、土层等工作层面接触，起到钻孔的作用。
齿轮上通常会安装有硬质合金齿片，以提高钻头的穿刺能力和耐磨性。
齿片一般采用钻石、金刚石或其他超硬材料制成，能够在高负荷和高温环境下保持较好的工作性能。
钻头的连接部分通常由联轴器、承载器和定位销等构件组成。
联轴器用于连接钻头和钻杆，通过传递转矩和承载钻杆的重力，使钻头能够旋转并不断下钻。
承载器是钻头连接部分中的一种重要组件，它能够承受来自地层和钻头旋转时产生的巨大压力和冲击力，保证钻头的正常工作。
定位销用于固定联轴器和承载器的相对位置，以便钻头能够准确地沿着预定的方向前进。
为了提高钻头的工作效率和寿命，牙轮钻头通常还会配备润滑系统和冷却系统。
润滑系统能够在工作过程中给钻头的关键部位提供充分的润滑，并带走摩擦产生的热量，减少齿轮和刀具的磨损。
冷却系统主要通过喷水、喷液等方式，将钻头及时冷却，降低工作温度，以保证钻头的正常运行。
此外，牙轮钻头还具有防失稳和反卡功能。
防失稳是指钻头在工作过程中，通过合理的结构设计和工作参数控制，使钻头能够保持稳定的下钻过程，避免失稳和偏斜现象的发生。
反卡功能则是通过设计合理的凹槽数量和位置，在遇到障碍物或工作层面发生卡钻情况时，能够实现钻头的自动反转，以解除卡钻状态。
总之，牙轮钻头的结构是经过精心设计和优化的，以适应不同的地质环境和钻井作业要求。
通过合理的结构设计和配备相应的功能部件，牙轮钻头能够有效地提高钻井作业的效率和质量，为油气开发和勘探提供有力的技术支持。
钻孔动力头参数
钻孔动力头参数引言钻孔动力头是一种常用的工程设备，用于在岩土层中进行孔洞钻取工作。
钻孔动力头参数是指影响钻孔动力头性能和工作效果的各项参数，包括转速、扭矩、冲击频率、压力等。
正确的参数设置可以提高钻孔工作的效率和质量，优化施工过程。
转速转速是指钻孔动力头旋转的速度，通常以每分钟转数（rpm）表示。
转速的选择应根据不同的工程需求和地层情况来确定。
较低的转速适用于较硬的岩土层，可以减少钻头的磨损，避免过度破碎。
而较高的转速则适用于较软的岩土层，可以提高钻孔速度，增加钻孔的效率。
扭矩扭矩是指钻孔动力头施加在钻孔工具上的旋转力矩。
扭矩的大小影响着钻孔动力头的能力和效果。
合适的扭矩可以保证钻孔工具的稳定性和钻孔速度，并避免工具卡滞或折断的情况发生。
具体的扭矩设置需要根据钻孔工具的类型和直径、地层的硬度和性质、钻孔深度等因素进行调整。
冲击频率冲击频率是指钻孔动力头每分钟向钻孔工具施加的冲击次数。
冲击频率的选择应根据不同的地层性质来确定。
较高的冲击频率适用于较硬的岩土层，可以增加钻头的击碎力，提高钻孔的进展速度。
而较低的冲击频率则适用于较软的岩土层，可以减少过度破碎，避免钻孔工具的磨损过快。
压力压力是指钻孔动力头向钻孔工具施加的力量。
合适的压力可以保证钻孔工具的稳定性和钻孔效果。
过大的压力会增加钻头的磨损和工具的卡滞风险，过小的压力则会影响钻孔进展的速度和效率。
具体的压力设置需要根据不同的岩土层性质、钻孔工具的类型和直径、钻孔深度等因素进行调整。
钻孔动力头参数的选择与优化在选择和优化钻孔动力头参数时，需要综合考虑以下几个因素：地层性质地层的硬度、成分和结构对钻孔动力头参数的选择有重要影响。
较硬的地层需要较高的转速、扭矩和冲击频率，以增加钻头的击碎力和穿透能力。
而较软的地层则需要较低的参数，以避免过度破碎和磨损。
钻孔工具类型和直径不同类型和直径的钻孔工具对钻孔动力头参数的要求也不同。
较大直径的钻孔工具需要较高的转速和扭矩，以克服磨损和阻力。
牙轮钻机工作原理及结构特
牙轮钻机工作原理及结构特征双击自动滚屏一、牙轮钻机的工作原理牙轮钻机钻孔时，依靠加压、回转机构通过钻杆，对牙轮钻头提供足够大的轴压力和回转扭矩，牙轮钻头在岩石上同时钻进和回转，对岩石产生静压力和冲击动压力作用。
牙轮在孔底滚动中连续地挤压、切削冲击破碎岩石；有一定压力和流量流速的压缩空气，经钻杆内腔从钻头喷嘴喷出，将岩渣从孔底沿钻杆和孔壁的环形空间不断地吹至孔外，直至形成所需孔深的钻孔。
二、牙轮钻机的主要结构特征1、钻具牙轮钻机钻具主要有牙轮钻头、钻杆和稳杆器。
1）牙轮钻头。
牙轮钻具工作原理：钻机通过钻杆给钻头施加足够大的轴压力和回转扭矩，牙轮钻头转动时，各牙轮又绕自身轴滚动，滚动的方向与钻头转动方向相反。
牙轮齿在加压滚动过程中，对岩石产生碾压作用；由于牙轮齿以单齿和双齿交替地接触岩石，当单齿着地时牙轮轴心高，而双齿着地时轴心低，如此反复进行，使岩石受到周期性冲击作用；又由于牙轮的超顶、退轴（3个牙轮的锥顶与钻头中心不重合）、移动（3个牙轮的轴线不交于钻头中心线）和牙轮的复锥形状、使牙轮在孔底工作时还产生一定的滑动，对岩石产生切削作用。
因此，牙轮钻头破碎岩石实际上是冲击、碾压和切削的复合作用。
（1）牙轮钻头的分类与基本结构。
牙轮钻头按牙轮的数目分，有单牙轮、双牙轮、三牙轮及多牙轮的钻头。
单牙轮及双牙轮钻头多用于直径小于150mm 的软岩钻进。
多牙轮钻头多用于炮孔直径180mm以上岩心钻进，矿山主要使用三牙轮钻头，三牙轮钻头又可分为压缩空气排渣风冷式及储油密封式两种。
压气排渣风冷式牙轮钻头（简称压气式钻头）是用压缩空气排除岩渣的。
此种钻头使用于露天矿的钻孔作业。
通常钻凿炮孔直径为150～445mm，孔深在20m 以下。
压气式钻头由3片牙爪及在其轴颈上通过轴承（滚柱、钢球、滑动衬套）装配3个互相配合的牙轮所组成。
牙爪尾部螺纹与钻杆相连接。
牙轮上镶嵌硬质合金柱齿，起着直接破碎岩石的作用。
牙爪借助滚柱、钢球和衬套绕爪轴口转，钻机钻压通过轴承传递给牙齿并作用于岩石。
[资料]三牙轮钻头特点
![[资料]三牙轮钻头特点](https://img.taocdn.com/s3/m/9a54417f24c52cc58bd63186bceb19e8b8f6ec11.png)
摘要：牙轮钻头是石油钻井中使用最广泛的钻头。
这是由于三牙轮钻头旋转时具有冲击、压碎和剪切破碎岩石的作用，牙齿与井底的接触面积小，比压高、工作扭矩小、工作刃总长度大等。
因而使牙轮钻头能适用于多种性质的岩石，成为使用最广泛的钻头。
牙轮钻头可按牙轮数目的多少分为单牙轮钻头，双牙轮钻头、三牙轮钻头和多牙轮钻头等。
目前普遍使用的是三牙轮钻头。
一、三牙轮钻头的结构三牙轮钻头可分为五个部分，即钻头体、巴掌、牙轮、轴承和水眼。
密封喷射式钻头除上述基本部分外，还有储油补偿系统。
1、钻头体钻头体上部车有丝扣用于连接钻柱，下部带有巴掌。
钻头体上镶装喷嘴。
牙轮钻头可分为有体式和无体式两类。
钻头体与巴掌分别制造，然后将巴掌焊接在钻头体下侧的叫做有体式钻头，这种钻头的上部丝扣均为母扣；巴掌与三分之一钻头体做为一体，然后将三部分合焊在一起的叫做无体式钻头，无体式钻头均为公扣。
2、巴掌巴掌与牙轮轴相连，上面有轴颈，用于支承牙轮。
3．牙轮牙轮是一个外面带有牙齿，内腔加工成与轴颈相对应的滚动体跑道（或滑动磨擦面）的锥体，分单锥与复锥两种结构，如图5-5所示。
仅有主锥和背锥两个不同锥度的牙轮叫单锥牙轮，适用于硬或研磨性较强的地层；除主、背锥外还有1～2个副锥的牙轮叫复锥牙轮，适用于软或中硬地层。
牙轮表面的牙齿，由牙齿毛胚铣削加工或钻孔镶嵌两种方式制成。
牙齿是钻头破岩的主要元件。
由牙轮毛胚铣削加工而成的牙齿叫铣齿，这种钻头叫铣齿钻头。
将金属材料加工成一定形状的牙齿，镶嵌并固定在轮壳上的钻头叫镶齿钻头。
]4、轴承牙轮钻头的轴承结构有滚动轴承和滑动轴承两种。
目前广泛采用大轴承滑动副一滚珠轴承—第二道止推一小轴滑动副的滑动密封轴承结构。
其类型有四种：（1）普通滑动轴承，目前国产镶齿密封滑动轴承喷射钻头，大多采用这种类型的结构；（2）带固定衬套的滑动轴承；（3）带浮动补套的滑动轴承；（4）简易滑动轴承。
5、水眼牙轮钻头在牙轮之间设计有水眼，根据需要可在水眼内安装不同类型、不同直径和不同数量的喷嘴。
第二节牙轮钻头钻进PPT课件
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第二节 牙轮钻头钻进 一、牙轮钻头钻进的特点及应用 1、特点
(3）轴心载荷均匀分布在碎岩牙轮上，在牙齿与岩石不大 的接触面积上；造成很高的比压，提高了碎岩效果； (4）牙轮沿孔底滚动时，牙齿与岩石的接触传递为瞬时的， 接触时间短，减少了牙齿的磨损，延长牙齿的寿命。 (5）牙齿与岩石接触的时间短，因接触摩擦而产生的热量 少，此热量在牙轮回转一周中可由冲洗介质完全带走，因 此不会因过热而降低牙齿的力学性能。
如果由3组装有牙轮的牙轮爪直接焊接成一体的， 叫无体钻头，直径较小的钻头(311. 15mm以 下)，多为无体式钻头。
工程钻探学课件
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二、牙轮钻头的结构 1、牙轮钻头的组成
2）牙轮爪（巴掌）
牙轮爪上接钻头体，下带牙轮轴（轴颈），无体式钻头的 巴掌在焊成一整体后，然后上端车外螺纹，内有水眼，焊 以喷管或镶装喷嘴。
牙轮的布置方式有 ：
c 超顶、移轴。牙轮轴相对于钻 头径向偏转一个角度，即牙轮轴 线偏移，且主锥有超顶，牙轮产 生轴向滑动。这种布置方式适用 于软及中硬地层的钻头
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二、牙轮钻头的结构 2、牙轮钻头的基本参数 5) 牙轮上牙齿的布置
牙齿的排布应该是钻头每转一转，牙齿应全部破碎孔底岩 石。这里重要的是合理确定牙轮钻头齿圈宽度与齿圈的分 布。常用遮盖系数来表示：
工程钻探学课件
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过程中，轴心从最低到最高，再从最高到最低，反复交替，从而产生
纵向振动。
牙轮钻头在孔底工作时，同时产生上述4种运动的复合运动。牙轮钻头是
靠此复合运动而破碎孔底岩石的。
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三、牙轮钻头的工作原理
第二章三牙轮钻头的结构及类型
第二章三牙轮钻头的结构及类型第一节三牙轮钻头的结构特点三牙轮钻头是由牙掌、牙轮、轴承、锁紧元件、储油密封装置、喷嘴装置等二十多种零部件组成。
一、牙掌牙掌是牙轮钻头的主要零件.一只钻头是由三片牙掌组装焊接在一起的。
上部有连接螺纹,以便与钻具连接，下部制成有一定倾斜角度的轴颈，与牙轮内孔组成轴承副。
牙掌上有水孔流道，可以安装储油压力补偿装置。
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。
二、切削结构切削结构包括牙轮和牙齿。
牙轮是一个其上装有(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时除了滚动外，还能产生滑动，用于较软地层钻井。
牙轮上的牙齿分镶齿和钢齿两种。
镶齿是将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。
钻头上三个牙轮的各排齿相互啮合，能有效而不重复地全面破碎井底岩石并防止齿糟泥包。
牙齿的形状、大小、数量、长短取决于所钻地层的硬度，地层越软，则牙齿越大、越尖、布置得越少。
反之,地层越硬、则牙齿越小越短、数量越多.硬质合金齿的硬度和抗磨性比钢齿高，使用寿命比钢齿长，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、进尺多、机械钻速多，已在石油钻井中广泛应用。
硬质合金齿的齿形目前常用的有十多种,如球形、尖卵形、圆锥形、楔形、勺形、锥勺形、偏顶勺形、边楔形、平头形等。
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。
楔形齿，齿形呈“楔子”状，具有切削、凿击作用。
其齿顶角有60°、65°、70°、75°、90°等,适用于软至中硬地层。
齿顶角越大，适用地层越硬。
近几年这种齿形良好的使用性能越来越受到广大用户的青睐.球形齿，其顶部是个半圆形球面，耐磨性最好。
攻牙机的基本原理与特点【详细版】
攻牙机的基本原理与特点：攻牙机是一种在机件壳体、设备端面、螺母、法兰盘等各种具有不同规格的通孔或盲孔的零件的孔的内侧面加工出内螺纹、螺丝或叫牙扣的机械加工设备。
攻牙机也叫攻丝机、螺纹攻牙机、螺纹攻丝机、自动攻牙机等。
根据攻牙机主轴数目不同：可分为单轴攻牙机、二轴攻牙机、四轴攻牙机、六轴攻牙机、多轴攻牙机等；根据加工零件种类不同：攻牙机又可分为模内攻牙机、万能攻牙机、热打螺母攻牙机、法兰螺母攻牙机、圆螺母攻牙机、六角螺母攻牙机、盲孔螺母攻牙机、防盗螺母攻牙机等多种型号；根据攻牙机加工过程的自动化程度不同：攻牙机可分为全自动攻牙机、半自动攻牙机和手动攻牙机等；根据攻牙机攻牙时是否同时钻孔：攻牙机又分钻孔攻牙机、扩孔攻牙机等。
全自动攻牙机自动化程度最高，工作时，只要把零件毛坯放入料斗中即可自动进料，自动定位，自动夹紧，自动攻牙、自动卸料，一个工人可以同时操作多台设备，生产效率高，可显著节约劳动力成本！优质攻牙机具有设计新颖、结构合理、简便易用、自动化程度高、使用方便、效率高、免维护、性价比极高等特点，优质的螺母攻牙机加工出的各种螺母螺纹光洁度高，成品合格率高。
特点：高精密攻牙行程调整简单，自动反转装置能自由调整攻牙行程，浅孔和有孔低加工件也能容易调整，双重安全装置能防止丝攻之损坏（折损），主轴回转与上下、进退刀特设双重安全离合器，主轴能自动停止，逆转退刀也不会损坏刀具。
牙距A、B齿轮配合A、B转轴与主轴依牙距推进完全配合，垂直稳定、精确、精密度特别高，螺丝攻牙时前进与后退不必出力就能运转自如。
而同时决定于优良的加工物品，不会造成粗细不同螺纹，针对薄板和轻合金属，合成树脂等软质品也能攻出完美螺纹。
同时还可以配置多轴器进行多轴同步加工，生产效率大大提高。
1、主轴进退刀是依牙距自动精密配合，工作时不会上浮。
2、操作者的两手可以自由的离开机械。
3、可作高速连续循环运转、坚固耐用。
4、初学者也可以顺利的操作。
5、高精度攻牙行程调整简单。
石油钻井设备与工具-王镇全 第三节 牙轮钻头
量的情况下，增大碳化钨的粒度，可以提高硬质合金的韧性，而其
硬度和耐磨性不变。
镶齿牙轮钻头齿的形状
镶齿牙轮钻头齿的形状是根据地层条件设计的。一般情况下，
尖、长齿适应于软地层，短、钝齿适合硬地层。具有代表性的齿 形描述如下：
①楔形齿
齿形呈“楔子”状，齿尖角由65°～90°不等。适用于破碎具有高塑 性的软地层以及中硬地层，齿尖角小的适合软地层，齿尖角大的适合较
3、镶齿
镶齿牙轮钻头是在牙轮上钻出孔后，将硬质合金材料制成的齿镶
入孔中。
牙轮钻头上使用的硬质合金是碳化钨(WC)一钴(Co)系列硬质合金。 它是以碳化钨粉末为骨架金属、钴粉末为粘结剂，有时加入少量的
钽或铌的碳化物用粉末冶金方法压制、烧结而成的。合金中随着钴
的含量的增加，密度有所下降，硬度逐渐降低，即耐磨性能降低， 但抗弯强度逐渐增大，且冲击韧性也提高。在不改变碳化钨和钴含
硬地层。
②勺形齿 美国休斯公司80年代推出的新齿形。它是一种不对称的楔形齿，其 切削地层的工作面是内凹的勺形，背面是微向外凸的圆弧形。这种结构 改善牙齿的受力状况，既提高了破碎效率又增强了齿的强度，可高效破 碎极软至中软地层岩石。
③圆锥形齿
锥形有长70°的中等锥形齿用来钻中硬地层，如灰岩、白云岩、砂
第三节 牙轮钻头
牙轮钻头是石油钻井工程中应用最为广泛的一种钻
头。牙轮钻头按牙齿的固定方式可分为镶齿和铣齿两种
类型。
镶齿 铣齿
按轴承类型分为：滚动轴承和滑动轴承两类； 按密封类型分为：橡胶密封和金属密封两类。
橡胶密封
金属密封
一、 牙轮钻头结构简介 一、牙轮钻头的结构
牙轮钻头结构描述：
钻头上部车有丝扣，供与钻柱连接用；
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简析钻孔攻牙动力头的结构特征
钻孔攻牙动力头，是一个集主运动，进给运动，控制系统为一体的变速机构。
其形式多种多样，有钻削动力头，钻孔动力头。
镗铣动力头，镗削动力头。
有的带有导轨，可以是实现简单的直线运动，有的为固定式，不能运动。
动力头是金属切削行业不可或缺的部件，那么，它的结构特征又是怎样的呢？下面就让联顺机械简单分析下吧：（1)主运动
电、气动自动进给钻削动力头的主运动采用三相异步电机驱动，经同步齿形带及花键轴将电机的转矩传递给主轴，不同的主轴转速可由更换不同的同步齿形带轮来实现。
由于动力头的主运动采用电机驱动，主轴的转速特性好，输出功率和转矩大，能适应于多轴钻削和较大孔径的加工工况。
(2)进给运动
由于气压传动具有动作反应快、环境的适应性好、结构简单、体积小等优点，并能实现无级调速，工作寿命长，动力源来源方便，因此，动力头的进给运动采用压缩空气作为动力源。
考虑到空气的可压缩性，载荷变化时动力头的运动的平稳性较差，工进速度的调整和控制采用液压阻尼器来实现，动力头的快进和快退速度分别用排气节流阀来调整。
(3)控制系统
电、气动自动进给钻削动力头的进给运动采用了压缩空气为动力源，其进给运动的控制也采用了气动控制系统，由一个二位五通气控
阀、一个机动阀、二个手动阀，若干个节流阀和两个外部控制气源口组成，结构紧凑，具有手动和远距离控制操作功能及原位、前位信号和复位信号保护功能。
动力头快进行程和工进行程可通过挡铁连续可调。