三牙輪鉆頭工作原理
 
        1、鉆頭的公轉(zhuǎn)
       鉆頭繞自身軸線作順時針方向旋轉(zhuǎn)的運動叫公轉(zhuǎn)。鉆頭的公轉(zhuǎn)速度就是轉(zhuǎn)盤或井下動力鉆具的旋轉(zhuǎn)速度。鉆頭公轉(zhuǎn)時，牙輪也繞鉆頭軸線旋轉(zhuǎn)，牙輪上各排牙齒繞鉆頭軸線旋轉(zhuǎn)的線速度不同，外排齒的線速度。
 
        2、鉆頭的自轉(zhuǎn)
 
        鉆頭旋轉(zhuǎn)時，牙輪繞牙掌軸線作反時針旋轉(zhuǎn)的運動叫自轉(zhuǎn)。牙輪的自轉(zhuǎn)速度決定于鉆頭的公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速，并與牙齒對井底的作用有關(guān)，是巖石對牙齒的吃入破碎作用產(chǎn)生阻力作用的結(jié)果，在純滾動條件下，牙輪自轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速是鉆頭公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的1.5倍。
       

3、鉆頭的縱振（軸向振動）沖擊壓碎作用
        鉆頭工作時，牙齒與井底的接觸是單齒、雙齒交替進行的。單齒著地時，牙輪的輪心處于位置，雙齒著地時輪心下降。輪心位置的變化使鉆頭沿軸向作上下往復(fù)運動，就是鉆頭的縱向振動，它與牙齒的齒高、巖性有關(guān)。軟地層振幅小，硬地層振幅大。振動頻率與齒數(shù)和牙輪轉(zhuǎn)速成正比。
 
        4、鉆頭的滑動剪切破碎作用
       破碎不同類型的巖石，要求鉆頭有不同的滑動量，滑動量由鉆頭結(jié)構(gòu)參數(shù)決定。軟地層鉆頭滑動量大，硬地層應(yīng)盡量小或不滑動，避免牙早期損壞。但實際鉆井中，即使設(shè)計的純滾鉆頭仍然存在著滑動。
 
       5、鉆壓對巖石破碎速度的影響
        巖石的破碎過程分三個區(qū)段：Ⅰ表面破碎階段、Ⅱ疲勞破碎階段、Ⅲ體積破碎階段。如下圖左，表面破碎時,鉆壓遠小于巖石硬度；隨著鉆壓增大逐漸接近巖石的硬度，通過牙齒多次對巖石的沖擊，使巖石出現(xiàn)微裂紋而產(chǎn)生體積破碎，為疲勞破碎；當鉆壓達到或超過巖石硬度時，牙齒每次沖擊都能使巖石產(chǎn)生體積破碎，為體積破碎。當產(chǎn)生體積破碎時，機械鉆速迅速增加。