单牙轮钻头 是石油钻井工程中应用最广泛的钻头。具有底层宽、机械钻速高的特点。那么单牙轮钻头是如何工作的呢？它的破岩原理是什么？接下来我们就针对以上问题来介绍单牙轮钻头。
以下是内容列表：
单牙轮钻头的工作方式.
冲击破碎效果 这 单牙轮钻头.
剪切作用 这 单牙轮钻头.
单牙轮钻头在井底工作时，钻头整体绕钻头轴线旋转。单牙轮钻头的钻压通过齿作用于岩石，将其破碎（破碎）。在滚压过程中，单牙轮钻头齿心位置的变化引起钻头的纵向振动。这种纵向振动压缩和拉伸钻柱。下钻柱将这种周期性弹性变形能转化为冲击力，通过齿对地层产生冲击力，破碎岩石。这种冲击破碎作用是单牙轮钻头破碎岩石的主要方式。
由于单牙轮钻头钻头结合了动载荷破断和静载荷破断，因此效率更高，目前广泛用于钻探坚硬的岩层。它的工作原理如下：
单牙轮钻头的齿滚动时具有一定的速度，在动载荷的作用下使齿冲击岩石，使岩石发生体积破碎，形成破碎坑。这种作用超过了静液压作用，即单牙轮钻头作用在岩石上的轴向载荷由静液压和冲击载荷两部分组成，而冲击破碎作用是牙轮钻头破碎岩石的主要方式。
冲击作用与冲击速度有关，即冲击速度越大，冲击作用越大。从岩石破碎工程中可以得出以下结论。
(1)单个牙轮钻头的冲击力与T0成反比。对于脆性岩石，T0很小，可以获得很大的冲击力；对于塑性岩石，T0较大，只能获得较小的冲击力。因此，对塑性岩石破碎的影响效果并不显着。
(2)单牙轮钻头冲击力的大小只与下钻铤的截面积有关，而与加压钻铤的长度无关，因此要增大冲击力，需要较大的下钻铤截面积。应使用尺寸的钻铤。
(3)单牙轮钻头的冲击力与钻头齿轮的半径成正比，与外齿数的平方成反比。因此，增大齿轮直径和减少齿数可以增大冲击功率。
另外，对于坚硬的岩石，为增加冲击破碎效果，单牙轮钻头的齿轮常制成单牙轮，不滑动。
8 1/2' IADC637 旋挖单牙轮钻头
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剪切作用主要有三方面：一是牙齿咬入岩石时产生的剪切作用；二是齿状物咬入岩石时产生的剪切作用。二是单牙轮钻头旋转时的剪切作用；三是由于单牙轮钻头的齿轮在旋转时发生滑动，滑动量越大，剪切作用越大。
增加单牙轮钻头齿轮滑动量的方法有三种：即采用顶顶式、移轴式、复式牙轮式。
越顶：单牙轮钻头轮锥顶超出钻头中心线。
移轴：单牙轮钻头的齿轮轴线在水平方向移动一段距离。
复合牙轮：单牙轮钻头的齿轮由两个或多个不同锥度的牙轮组成。锥顶之间的距离称为锥顶距离。锥顶距离越大，齿轮的滑动越大。
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