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牙轮钻头作为一种钻削岩层的工具已被广泛应用，钻头性能的显著改进直接降低钻井成本，尤其是近十年进步较快。使用寿命和钻速两个性能指标，它们确定钻头影响钻井成本的程度。提高钻头的机械钻速和使用寿命是降低钻井成本的有效途径，有资料证实，钻速的改进比钻头寿命的改进对降低钻井成本的影响更大，其中钻头切削结构的改进是提高钻头的机械钻速较直接的方法。很长时间以来，人们对切削结构的改进主要集中于主切削齿结构，例如在硬质合金齿结构方面，人们先后发明了楔形齿、勺形齿、偏顶勺形齿、等磨损齿等等。人们逐渐认识到保径结构也对钻头机械钻速和寿命有较大影响，尤其在大斜度井和水平井应用的钻头要求具有合理的保径结构，许多新型保径结构被研究开发出来并应用到牙轮钻头上取得了良好的效果。

石油钻井和地质钻探中应用较多的还是牙轮钻头。牙轮钻头在旋转时具有冲击、压碎和剪切破碎地层岩石的作用，所以，牙轮钻头能够适应软、中、硬的各种地层。特别是在喷射式牙轮钻头和长喷嘴牙轮钻头出现后，牙轮钻头的钻井速度大大提高，是牙轮钻头发展的一次重大革命。牙轮钻头按牙齿类型可分为铣齿（钢齿）牙轮钻头、镶齿（牙轮上镶装硬质合金齿） 牙轮钻头；按牙轮数目可分为单牙轮钻头、三牙轮钻头和组装多牙轮钻头。国内外使用较多、较普遍的是三牙轮钻头。

1、采用高强度高韧性硬质合金齿，提高了齿的抗冲击能力，减少断齿率；

2、优化设计的齿排数、齿数、露齿高度和独特的合金齿外形，充分发挥了钻头切削能力和切削速度；

3、采用卡簧锁紧牙轮，能承受高钻压；

4、牙轮内孔镶焊减磨合金，提高轴承的抗咬合能力；

5、采用可限制压差并防止钻井液进入润滑系统的全橡胶储油囊，为轴承系统提供了良好的润滑，并保证“O”形密封圈正常工作，提高了钻头工作寿命；

6、采用可耐250℃高温,低磨损的新型润滑脂,提高了钻头密封润滑系统耐高温的能力。

轴流牙轮钻头的工作原理与透平压缩机基本相同，只是由于气体流速较低，压力变化不大，一般不需要考虑气体比容的变化，即把气体作为不可压缩流体处理。广泛用于工厂、矿井、排尘、通风等相关领域。

流量的设计均以较大风量需求来设计，其调整方式采用档板、风门、回流、起停电机等方式控制，无法形成闭环回路控制，也较不考虑省电的观念。