[发明专利]具有增强的钻井稳定性和相关轴承和密封件的寿命延长的牙轮钻头

摘要

牙轮钻头形成有切削元件和切削结构，选择该切削元件和切削结构的切削元件齿形角以减小牙轮摇晃并延长相关轴承和密封件的寿命。切削元件的法向力轴可相交于一力心。切削元件的顶点可设在一个或多个自相关力心起延伸的环形上。

主权项

1.一种牙轮钻头，包括：钻体，具有至少一个自其起延伸的支臂；相应牙轮组件，可转动地安装在每个所述支臂上，用于与地下岩层啮接以形成井孔；每个所述牙轮组件具有各自的从所述相关支臂起延伸的转轴；每个所述牙轮组件具有至少一齿圈的切削元件；每个所述切削元件具有自所述相关牙轮组件起延伸的用于与所述岩层啮接的牙顶；每个所述牙顶具有各自的顶点，所述顶点由这样一种点限定，所述点距所述相关牙轮组件的所述转轴的距离大于所述牙顶上的任何其它点与所述相关牙轮组件的所述转轴之间的距离；每个所述切削元件具有一自所述相关牙轮组件起延伸且经过所述各自的顶点的法向力轴；每个所述牙轮组件具有各自的牙轮组件轮廓，所述牙轮组件轮廓部分地限定为全部所述切削元件的所述牙顶在一垂直面上的合成投影，所述垂直面经过所述各自牙轮组件的所述转轴；以及所述切削元件的所述法向力轴在一力心附近彼此相交，选择所述力心以使法向力对所述牙轮组件的摇晃作用减至最小，所述法向力是在所述牙轮组件转动时由所述切削元件撞击所述岩层产生的。