[發(fā)明專利]鉆頭牙輪加工工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410304892.4
• 申請(qǐng)日: 2014-06-30
• 公開（公告）號(hào): CN104131784A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都高普石油工程技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): E21B10/08
• 分類號(hào): E21B10/08;E21B10/50;B23P15/00
• 代理公司: 無(wú)
• 代理人: 無(wú)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油領(lǐng)域，具體涉及鉆頭牙輪加工工藝。

背景技術(shù)

隨著石油天然氣勘探開發(fā)難度的不斷增加，面臨的地質(zhì)條件和自然環(huán)境日趨復(fù)雜惡劣，對(duì)勘探開發(fā)過(guò)程中的石油裝備也提出了更高要求。牙輪鉆頭作為鉆井的主要破巖工具之一，如何提高其工作性能，延長(zhǎng)其使用壽命，是目前石油天然氣勘探開發(fā)領(lǐng)域急需解決的技術(shù)問(wèn)題之一。而鉆頭上的牙輪在井下工作擔(dān)負(fù)著破碎巖石的任務(wù)，工作條件惡劣，因此對(duì)牙輪的要求比牙爪的要求還高。而現(xiàn)有工藝生產(chǎn)的牙輪在強(qiáng)度、抗沖擊韌性和可淬性方面均有待提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供鉆頭牙輪加工工藝，該工藝生產(chǎn)的牙輪具有高的強(qiáng)度、高抗沖擊韌性和很好的可淬性。

為解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：鉆頭牙輪加工工藝，包括如下步驟：

A、?????牙輪毛坯制備；

B、?????加工牙輪端面和內(nèi)孔；

C、?????對(duì)銑齒牙輪表面主、副錐、齒槽和齒銑尺寸加工；

D、?????加工減磨合金鑲焊溝槽及端面鑲焊孔；

E、?????對(duì)牙輪熱處理前的準(zhǔn)備，牙輪在熱處理前應(yīng)將不滲碳的地方敷上涂料且要涂均勻并具有一定厚度，避免在滲碳過(guò)程中脫落；

F、?????對(duì)牙輪熱處理；

G、?????用鑲齒牙輪鉆齒孔；

H、?????銑齒牙輪表面堆焊耐磨合金；

I、?????牙輪內(nèi)孔精加工。

步驟A中毛坯制備采用模鍛而成，再經(jīng)正火消除內(nèi)應(yīng)力，去掉氧化皮。

步驟B中先車出牙輪端面，再粗車牙輪內(nèi)孔徑各尺寸，為加工牙輪表面各尺寸作定位漲緊基準(zhǔn)。

步驟C中在防形車床上車出一、二、三牙輪主、副錐，并把第二牙輪切頂；在切槽車床上將第一、二、三牙輪的齒槽車出，然后在專用銑床上將齒銑車出。

步驟F中的熱處理采用重復(fù)韌化處理。

步驟H中耐磨合金為塊狀碳化鎢40-60目，使用中性火焰。

步驟H中焊接時(shí)銑齒牙輪的主要受力側(cè)面應(yīng)焊最寬，背面焊的寬度次之。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1、對(duì)牙輪尺寸的加工均采用專門的加工設(shè)備上進(jìn)行準(zhǔn)確的精加工，并且在牙輪表面還堆焊耐磨合金，耐磨合金塊為40-60目碳化鎢，碳化鎢為高溫?zé)Y(jié)，組織細(xì)密，性能優(yōu)異，耐高溫，韌性好，能更好的保護(hù)牙輪，使牙輪具有高的強(qiáng)度、高抗沖擊韌性。

2、牙輪內(nèi)孔精加工，使?jié)L珠、牙爪軸和牙輪之間有好的工作條件，保證牙輪內(nèi)孔清洗烘干后壓入小軸套和止推塊的結(jié)合效果更好，提高牙輪的強(qiáng)度和抗沖擊韌性。

3、采用重復(fù)韌化處理工藝對(duì)牙輪進(jìn)行熱處理，通過(guò)分別兩次淬火，先高溫回火，再低溫回火，使牙輪具有很好的可淬性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述，本發(fā)明的實(shí)施例不限于此。

實(shí)施例：

如圖1所示，本發(fā)明包括如下步驟：

A、????????根據(jù)圖紙，采用鎳鉬合金鋼制造牙輪毛坯制備；

B、?????????加工牙輪端面和內(nèi)孔；

C、????????對(duì)銑齒牙輪表面主、副錐、齒槽和齒銑尺寸加工；

D、????????加工減磨合金鑲焊溝槽及端面鑲焊孔；采用銑削、電脈沖或沖壓對(duì)鑲齒牙輪內(nèi)孔大軸頸開減磨合金鑲焊溝槽，用氬弧焊或冷擠壓將減磨合金鑲焊到牙輪大軸頸所開的溝槽中，用氬弧焊將減磨合金堆焊到牙輪二道止推面所開的焊孔中，增加牙輪的抗沖擊韌性。

E、?????????對(duì)牙輪熱處理前的準(zhǔn)備，牙輪在熱處理前應(yīng)將不滲碳的地方敷上涂料且要涂均勻并具有一定厚度，避免在滲碳過(guò)程中脫落；否者在高溫滲碳過(guò)程中碳原子會(huì)滲透到牙輪不該滲碳的地方，一經(jīng)淬火處理就會(huì)變硬，給后面的加工工序帶來(lái)困難，還有可能造成使用過(guò)程中的斷裂，影響牙輪的抗沖擊韌性和強(qiáng)度。

F、?????????對(duì)牙輪熱處理；

G、????????用鑲齒牙輪鉆齒孔；

H、????????銑齒牙輪表面堆焊耐磨合金；

I、????????????牙輪內(nèi)孔精加工。