鉆頭牙輪加工工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了鉆頭牙輪加工工藝，其特征在于，牙輪毛坯制備；加工牙輪端面和內(nèi)孔；對(duì)銑齒牙輪表面主、副錐、齒槽和齒銑尺寸加工；加工減磨合金鑲焊溝槽及端面鑲焊孔；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；對(duì)牙輪熱處理；用鑲齒牙輪鉆齒孔；銑齒牙輪表面堆焊耐磨合金；牙輪內(nèi)孔精加工。本發(fā)明通過(guò)上述工藝，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。
【專利說(shuō)明】
鉆頭牙輪加工工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]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)】
[0002]隨著石油天然氣勘探開(kāi)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(kāi)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(kāi)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聞。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]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。
[0004]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、牙輪毛還制備；
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；
1、牙輪內(nèi)孔精加工。
[0005]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。
[0006]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)。
[0007]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。
[0008]步驟F中的熱處理采用重復(fù)韌化處理。
[0009]步驟H中耐磨合金為塊狀碳化鶴40-60目，使用中性火焰。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]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。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]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。
[0016]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，采用鎳鑰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(kāi)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(kāi)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(kāi)的焊孔中，增加牙輪的抗沖擊韌性。
[0017]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。
[0018]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；
1、牙輪內(nèi)孔精加工。
[0019]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。模鍛是在模鍛錘或壓力機(jī)上用鍛模將金屬坯料鍛壓加工成形的工藝。模鍛工藝生產(chǎn)效率高，勞動(dòng)強(qiáng)度低，生產(chǎn)出的毛坯尺寸精確，加工余量小，并可鍛制形狀復(fù)雜的鍛件，非常適合于牙輪毛坯加工，使牙輪毛坯一次到位，不容易出現(xiàn)裂紋，從而增加牙輪的強(qiáng)度。
[0020]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)。
[0021]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。
[0022]步驟F中的熱處理采用重復(fù)韌化處理。重復(fù)韌化處理步驟如下:
1、第一次淬火，然后高溫回火，然后清洗；
2、第二次淬火，然后低溫回火。采用重復(fù)韌化處理工藝對(duì)牙輪進(jìn)行熱處理，使牙輪具有很好的可淬性。
[0023]步驟H中耐磨合金為塊狀碳化鶴40-60目，使用中性火焰。
[0024]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。
[0025]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。另外，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。
[0026]如上所述便可實(shí)現(xiàn)該發(fā)明。
【權(quán)利要求】
1.鉆頭牙輪加工工藝，其特征在于，包括如下步驟: 牙輪毛坯制備； 加工牙輪端面和內(nèi)孔； 對(duì)銑齒牙輪表面主、副錐、齒槽和齒銑尺寸加工； 加工減磨合金鑲焊溝槽及端面鑲焊孔； 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； 對(duì)牙輪熱處理； 用鑲齒牙輪鉆齒孔； 銑齒牙輪表面堆焊耐磨合金； 牙輪內(nèi)孔精加工。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆頭牙輪加工工藝，其特征在于: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。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆頭牙輪加工工藝，其特征在于: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)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆頭牙輪加工工藝，其特征在于: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。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆頭牙輪加工工藝，其特征在于:步驟F中的熱處理采用重復(fù)韌化處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆頭牙輪加工工藝，其特征在于:步驟H中耐磨合金為塊狀碳化鎢40-60目，使用中性火焰。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鉆頭牙輪加工工藝，其特征在于: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。
【文檔編號(hào)】B23P15/00GK104131784SQ201410304892
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】周斌 申請(qǐng)人:成都高普石油工程技術(shù)有限公司