專利名稱：一種新型無(wú)間距的高齒卡瓦牙板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及用于石油天然氣鉆井氣動(dòng)卡瓦系統(tǒng)中的一種新型無(wú)間距的高齒
卡瓦牙板，是一種用于抱緊鉆桿的鉆井工具。
技術(shù)背景卡瓦是在油田鉆井中用來(lái)把鉆桿或套管夾緊在轉(zhuǎn)盤(pán)上的井口工具，氣動(dòng)鉆桿卡瓦 是以氣缸為動(dòng)力的一種鉆桿卡瓦。這種卡瓦主要是由氣控接頭、氣缸、卡瓦座、卡瓦牙板、導(dǎo) 向桿、支撐盤(pán)、刮泥盤(pán)、刮泥托盤(pán)、連桿等組成。其中，卡瓦牙板是最關(guān)鍵的部件，它直接影響 卡瓦牙板與鉆桿的抱緊狀態(tài)以及對(duì)鉆桿的損傷程度，卡瓦牙板的結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)牙板自身的工 作壽命有很大影響，不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的牙板對(duì)鉆桿的損傷程度不一樣，自身壽命也有很大的 差別。 現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的卡瓦牙板主要是在圓弧板上均勻布齒，形狀為四棱錐，底邊是正方形， 牙板的齒高較低，齒間距很大，齒根沒(méi)有倒角。這種卡瓦牙板在使用過(guò)程中，鉆桿容易滑落， 一般在鉆桿下降很大的距離后，卡瓦才能抱緊鉆桿，對(duì)鉆桿會(huì)造成嚴(yán)重的損傷，同時(shí)對(duì)卡瓦 牙自身也有很大的磨損，卡瓦牙板的使用壽命很低。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，減小卡瓦抱緊鉆桿時(shí)由于應(yīng)力過(guò) 大對(duì)鉆桿以及卡瓦牙自身產(chǎn)生的傷害，降低鉆桿的失效和卡瓦牙的磨損，增加鉆桿和卡瓦 牙板的使用壽命，提供一種新型無(wú)間距的高齒卡瓦牙板。 為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是本實(shí)用新型一 種無(wú)間距的高齒卡瓦牙板，由牙板基體和牙齒構(gòu)成，所述牙齒均勻分布加工在牙板基體的 弧面上，牙齒之間無(wú)間距；牙齒的齒前角大于齒后角，齒尖采用小平面過(guò)渡，齒根倒圓角，齒 高大于普通牙齒齒高。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是 1、使用過(guò)程中卡瓦牙板和鉆桿的應(yīng)力很小，鉆桿不易發(fā)生塑性損傷； 2、卡瓦更容易抱緊鉆桿； 3、該卡瓦牙是一種無(wú)齒間距的卡瓦牙，所以便于加工成型，能減少加工次數(shù)，降低 加工成本。
圖1是本實(shí)用新型一種新型無(wú)間距的高齒卡瓦牙板的三維示意圖 圖2是本實(shí)用新型一種新型無(wú)間距的高齒卡瓦牙板的牙齒放大示意圖 圖中，l.牙板基體，2.牙齒，3.齒尖，4.齒根。
具體實(shí)施方式
如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型一種新型無(wú)間距的高齒卡瓦牙板，由牙板基體1和牙 齒2構(gòu)成。所述牙齒2均勻分布加工在牙板基體1的弧面上，牙齒2之間無(wú)間距；牙齒2的 齒前角a大于齒后角13 ;齒尖3采用小平面過(guò)渡，齒根4倒圓角r，齒高h(yuǎn)大于普通牙齒2齒高。 通過(guò)對(duì)各種組合進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)和優(yōu)化設(shè)計(jì)后，得出一組能降低鉆桿和卡瓦牙應(yīng)力 的技術(shù)參數(shù)的取值范圍在圖2中，齒前角a為60° 75° ，齒后角P為20° 30° ， 齒尖3是寬0. 05mm 0. 4mm的平面，齒根4倒圓角的半徑r為0. 3mm 0. 9mm，齒高h(yuǎn)為 1. 8mm 2. 5mm。 本實(shí)用新型一種新型無(wú)間距的高齒卡瓦牙板與卡瓦座可采取間隙配合，也可以采 取過(guò)盈配合。由于單片卡瓦牙板上的牙齒2數(shù)量大于一般有齒間距的卡瓦牙板，在抱緊相 同重量的鉆桿時(shí)，減小了單個(gè)牙齒2的受力，該卡瓦牙板減小了鉆桿和卡瓦牙齒尖3的應(yīng) 力，降低鉆桿和卡瓦牙的損傷程度，提高鉆桿和卡瓦牙的使用壽命。
權(quán)利要求一種新型無(wú)間距的高齒卡瓦牙板，由牙板基體(1)和牙齒(2)構(gòu)成，其特征在于所述牙齒(2)均勻分布加工在牙板基體(1)的弧面上，牙齒(2)之間無(wú)間距；牙齒(2)的齒前角α大于齒后角β；齒尖(3)采用小平面過(guò)渡，齒根(4)倒圓角r，齒高h(yuǎn)大于普通牙齒(2)齒高。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型無(wú)間距的高齒卡瓦牙板，其特征在于牙齒(2)之 間無(wú)間距，齒高h(yuǎn)為1. 8mm 2. 5mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種新型無(wú)間距的高齒卡瓦牙板，其特征在于齒前角a為 60° 75° ;齒后角P為20° 30° 。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型無(wú)間距的高齒卡瓦牙板，其特征在于齒尖(3)是 寬0. 05mm 0. 4mm的平面。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型無(wú)間距的高齒卡瓦牙板，其特征在于齒根(4)倒 圓角的半徑r為0. 3mm 0. 9mm。
專利摘要本實(shí)用新型涉及用于石油天然氣鉆井氣動(dòng)卡瓦系統(tǒng)中的一種新型無(wú)間距的高齒卡瓦牙板，是一種用于抱緊鉆桿的鉆井工具。本實(shí)用新型一種新型無(wú)間距的高齒卡瓦牙板，由牙板基體和牙齒構(gòu)成，所述牙齒均勻分布加工在牙板基體的弧面上，牙齒之間無(wú)間距；牙齒的齒前角大于齒后角，齒尖采用小平面過(guò)渡，齒根倒圓角，齒高大于普通牙齒齒高。本實(shí)用新型所涉及的卡瓦牙板牙齒數(shù)量大，在抱緊相同重量的鉆桿時(shí)，減小鉆桿的工作應(yīng)力，并有效減小鉆桿的塑性損傷，減小了單個(gè)牙齒的受力。該卡瓦牙板減小了卡瓦牙齒尖的應(yīng)力，降低卡瓦牙的磨損程度，提高了鉆桿和卡瓦牙板的使用壽命。
文檔編號(hào)E21B19/10GK201507253SQ20092024259
公開(kāi)日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2009年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月16日
發(fā)明者李禮, 湯禮平, 王宇, 祝效華, 聶榮國(guó), 鄧福成 申請(qǐng)人:四川埃博石油工程技術(shù)有限公司;西南石油大學(xué)