本实用新型专利技术公开了一种加强型球齿，包括有齿柱及齿冠两部分，所述的齿冠包括冠基和球面齿顶，齿冠一侧为光滑的外弧面，所述外弧面过渡到球面齿顶，而在光滑外弧面对侧为内凹弧面，冠基由从齿柱向球面齿顶过渡的锥形弧面构成，所述外弧面由外向内分别设有金刚石层和三次回火马氏体层，可知，在受切削力最大的端面位置利用金刚石外层，可在相同保径接触面积的前提下，保证齿面的受力均匀，且这种偏顶的球齿，在弯曲的外凸弧面将受到较强的弯曲应力，通过三次回火马氏体的内层保证了其韧性，用以延长球齿的使用寿命。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及到一种用于石油、天然气和地质钻井牙轮钻头上的合金齿，特别涉及到一种加强型球齿。
技术介绍
在现有技术中，牙轮钻头上的锥球齿主要用于钻凿较硬地层。为了破碎较硬的地层，需要施加较大的钻压，因此作用在锥球齿上的工作载荷也较大。牙轮钻头在井下工作时，合金齿变角度吃入地层，从合金齿开始接触地层到合金齿离开地层过程中，合金齿的吃入角是在不断变化的。由于锥球齿的齿冠是由锥台加上球冠齿顶构成，它们的中心线为一条直线并与齿柱的中心线重合。因此，现有锥球齿破碎地层的过程中，不能垂直吃入地层，再加上工作载荷偏大，不仅破岩效率较低，而且易使合金齿损坏。在申请号为200920227906.1，名称为偏顶球齿的中国专利中，虽然公开了一种能够使得球齿在钻地质层时以小角度下攻，但是由于其弯曲的齿冠，使得其在工作中外凸的背部弧面非常容易受到过大的弯曲应力而断裂。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本技术的目的在于提供一种加强型球齿，通过这种加强型球齿，使得其在工作时，球齿能比一般圆锥形球齿更小的角度钻地从而保证其钻地效率的同时，又能满足其工作强度，从而保证有效的工作寿命。为实现上述目的，本技术提供了如下技术方案:一种加强型球齿，包括有齿柱及齿冠两部分，所述的齿冠包括冠基和球面齿顶，齿冠一侧为光滑的外弧面，所述外弧面过渡到球面齿顶，而在光滑外弧面对侧为内凹弧面，冠基由从齿柱向球面齿顶过渡的锥形弧面构成，所述外弧面由外向内分别设有金刚石层和三次回火马氏体层。优选的，所述齿柱为含钨的高强度硬质合金成型。本技术进一步设置为:所述金刚石层的厚度为0.5-lmm，三次回火马氏体层的厚度为2-3mm。本技术进一步设置为:所述的内凹弧面由外向内设置有高分子耐磨陶瓷层和所述三次回火马氏体层。优选的，所述耐磨层的厚度为100_200um。与现有技术相比，本技术的优点在于:与普通球齿相比，在啮合面(内凹弧面)通过高分子耐磨陶瓷层过渡，同时，在受切削力最大的端面位置利用金刚石外层，可在相同保径接触面积的前提下，保证齿面的受力均匀，且这种偏顶的球齿，在弯曲的外凸弧面将受到较强的弯曲应力，通过三次回火马氏体的内层保证了其韧性，用以延长球齿的使用寿命。【附图说明】图1为本技术加强型球齿实施例的透视图。图中，1、齿柱；2、齿冠；21、金刚石层；22、三次回火马氏体层；23、高分子耐磨陶瓷层O【具体实施方式】参照附图1，对本技术加强型球齿的实施例做进一步详细说明:本实施例包括有齿柱I及齿冠2两部分，所述的齿冠2包括冠基和球面齿顶，齿冠2 —侧为光滑的外弧面，所述外弧面过渡到球面齿顶，而在光滑外弧面对侧为内凹弧面，冠基由从齿柱I向球面齿顶过渡的锥形弧面构成，所述外弧面由外向内分别设有金刚石层21和三次回火马氏体层22，所述球面齿顶的外层设为金刚石层21，所述金刚石层的厚度为0.5-lmm，三次回火马氏体层的厚度为2_3mm，所述的内凹弧面由外向内设置有高分子耐磨陶瓷层23和三次回火马氏体层22。三次回火马氏体:第一阶段，80_200°C马氏体分解，当钢加热到约80°C时，其内部原子活动能力有所增加，马氏体中的过饱和碳开始逐步以碳化物的形式析出，马氏体中碳的过饱和程度不断降低，同时，晶格畸变程度也减弱，内应力有所降低，这种出过饱和程度较低的马氏体和极细的碳化物所组成的组织，称为回火马氏体；第二阶段，200-300°C残余奥氏体分解，当钢加热温度超过200°C时，马氏体继续分解，同时，残余奥氏体也开始分解，转变为下贝氏体或回火马氏体，到300°C时，残余奥氏体的分解基本结束；第三阶段，300-400°C渗碳体的形成，钢在回火的这一阶段，从过饱和固溶体中析出的碳化物转变为颗粒状的渗碳体(Fe3C)，当温度达到400°C时，α固溶体中过饱和的碳已基本完全析出，α -Fe晶格恢复正常，由过饱和固溶体转变为铁素体，钢的内应力基本清除。更具上述结构和附图，通过齿冠2和齿柱I设置为偏心，使得其在钻入硬质地表的时候，吃入角减小，更加容易钻入地表，提高切肩效率；通过在球面齿顶和外弧面的外层设置金刚石层21，由于金刚石层21的本身坚硬特性，使得在钻地面时，更加容易；通过设置在内层的三次回火马氏体层22，使得球齿在承受较大撞击力时，能够很好的承受其受到的弯曲应力，不容易损坏，大大提高了使用寿命；进一步的，通过设置在内凹弧面的高分子耐磨陶瓷层23，使得在地质钻井的作业中，内凹弧面受到粘合时，其更加耐磨，进一步的提高了使用效果和寿命。以上所述仅是本技术的优选实施方式，本技术的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本技术思路下的技术方案均属于本技术的保护范围。应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。【主权项】1.一种加强型球齿，包括有齿柱及齿冠，所述的齿冠包括冠基和球面齿顶，齿冠一侧为光滑的外弧面，所述外弧面过渡到球面齿顶，而在光滑的外弧面对侧为内凹弧面，冠基由从齿柱向球面齿顶过渡的锥形弧面构成，其特征在于，所述外弧面由外向内分别设有金刚石层和三次回火马氏体层。2.根据权利要求1所述的加强型球齿，其特征在于，所述金刚石层的厚度为0.5-1_，三次回火马氏体层的厚度为2-3mm。3.根据权利要求2所述的加强型球齿，其特征在于，所述的内凹弧面由外向内设置有高分子耐磨陶瓷层和所述三次回火马氏体层。【专利摘要】本技术公开了一种加强型球齿，包括有齿柱及齿冠两部分，所述的齿冠包括冠基和球面齿顶，齿冠一侧为光滑的外弧面，所述外弧面过渡到球面齿顶，而在光滑外弧面对侧为内凹弧面，冠基由从齿柱向球面齿顶过渡的锥形弧面构成，所述外弧面由外向内分别设有金刚石层和三次回火马氏体层，可知，在受切削力最大的端面位置利用金刚石外层，可在相同保径接触面积的前提下，保证齿面的受力均匀，且这种偏顶的球齿，在弯曲的外凸弧面将受到较强的弯曲应力，通过三次回火马氏体的内层保证了其韧性，用以延长球齿的使用寿命。【IPC分类】E21B10-50【公开号】CN204492666【申请号】CN201520032050【专利技术人】仇周鹏, 仇胜, 王晓胜 【申请人】乐清市南方硬质合金有限公司【公开日】2015年7月22日【申请日】2015年1月19日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种加强型球齿，包括有齿柱及齿冠，所述的齿冠包括冠基和球面齿顶，齿冠一侧为光滑的外弧面，所述外弧面过渡到球面齿顶，而在光滑的外弧面对侧为内凹弧面，冠基由从齿柱向球面齿顶过渡的锥形弧面构成，其特征在于，所述外弧面由外向内分别设有金刚石层和三次回火马氏体层。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：仇周鹏，仇胜，王晓胜，
申请(专利权)人：乐清市南方硬质合金有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33
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