镶齿牙轮钻头技术领域
本实用新型涉及石油钻井固井技术领域，尤其涉及一种镶齿牙轮钻头。
背景技术
牙轮钻头是在地壳中破碎岩石的一种工具。在石油钻井及其他矿用钻探方面使用
的牙轮钻头可分为单牙轮钻头、两牙轮钻头、三牙轮钻头等，均由牙掌和带切削齿的牙轮构
成。牙轮钻头根据牙轮切削齿的材质和结构划分成两种类型，第一种为钢齿牙轮钻头，其牙
轮上的切削齿全部由牙轮本体材料铣削而成，第二种为镶齿牙轮钻头，其牙轮上的切削齿
全部为镶装于牙轮外锥表面上的硬质合金齿。钢齿牙轮钻头主要应用于软地层，镶齿牙轮
钻头可应用于软到硬地层，目前使用较多的为镶齿牙轮钻头，本实用新型也是针对镶齿牙
轮钻头所做的技术改进。以往镶齿牙轮钻头在研磨性强的砂岩、砾岩等地层中使用的时候
韧性好的硬质合金齿不耐磨，而硬度高耐磨性好的硬质合金齿会经常出现大量断齿现象，
造成镶齿牙轮钻头使用寿命短，机械钻速慢，切削效率低。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种镶齿牙轮钻头，切削效
率高。
本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：
一种镶齿牙轮钻头，其特征在于：包括牙轮、牙掌、梯度硬质合金齿、定位钢球以及
轴承密封圈；所述定位钢球设置在所述牙轮和牙掌的“R”槽之间，所述轴承密封圈装在牙轮
钻头牙掌与牙掌轴衔接根部的牙轮孔槽中，所述牙轮的外锥表面上设有安装孔，所述梯度
硬质合金齿与所述安装孔过盈连接，所述硬质合金齿包括芯部以及与其一体成型的齿表
部。
优选地，所述梯度硬质合金齿为锥球形、勺形、球形、楔形中的任何一种。
本实用新型的有益效果是:与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：1、切
削效率高，机械钻速快。以往镶齿牙轮钻头在研磨性强的砂岩、砾岩等地层中使用的时候韧
性好的合金齿不耐磨，而硬度高耐磨性好的合金齿会经常出现大量断齿现象，梯度硬质合
金齿镶齿牙轮钻头综合了耐磨性和整体韧性好的特点，使用过程中牙齿既耐磨又不会出现
断齿，这样就增加了镶齿牙轮钻 头合金齿的使用寿命，具有较高的切削效率，降低了钻井
成本。
2、使用安全性好。牙轮钻头在井下使用经常出现断齿或牙齿磨损过快会早成轴承
密封圈的使用寿命大大降低，以致过早的损坏，从而可能会出现掉牙轮等钻井事故。梯度硬
质合金齿镶齿牙轮钻头牙齿既耐磨又不会出现断齿，从而大大增加了使用的安全性。
附图说明
图1是本实用新型牙轮钻头的结构示意图；
图2是本实用新型中硬质合金齿的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及较佳实施例详细说明本实用新型的具体实施方式。如图1所示，图
1是本实用新型牙轮钻头牙轮2与牙掌1及牙轮上装的梯度硬质合金齿3的组装结构图，梯度
硬质合金齿3可以装在牙轮2外锥面上的任何齿排位置。梯度硬质合金齿3可以是锥球形、勺
形、球形、楔形等中的任何一种。
图2是本实用新型梯度硬质合金齿的结构示意图，梯度硬质合金齿表面4是含钴量
低、硬度较高的材质，芯部5是韧性较好的材质，形成了外硬内韧的材料结构。
如图1所示，镶齿牙轮钻头的牙轮2与牙掌1装配在一起，在牙轮2与牙掌1装配之
前，梯度硬质合金齿首先以过盈压入的方法装到已经钻好孔的牙轮外锥表面上，然后在进
行牙轮2与牙掌1的装配。
牙轮钻头主要是以冲击、压碎和剪切的方式的破碎岩石，钻头牙齿的性能好坏直
接决定了整个钻头的使用时间长短、进尺的多少等。梯度硬质合金齿镶齿牙轮钻头综合了
耐磨性和整体韧性好的特点，使用过程中牙齿既耐磨又不会出现断齿，这样就增加了镶齿
牙轮钻头合金齿的使用寿命，具有较高的切削效率，机械钻速快，降低了钻井成本。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技
术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和
润饰也应视为本实用新型的保护范围。