從鉆頭廠商和研究機構在三牙輪鉆頭保徑結構研究應用動態(tài)可以看出，人們逐漸認識到保徑結構對鉆頭機械鉆速和壽命有較大影響，尤其在定向井和水平井應用的鉆頭影響更大，研究開發(fā)的新型鉆頭保徑結構在牙輪鉆頭應用中取得了好的效果。鉆頭保徑結構從被動保徑發(fā)展到主動保徑，保徑材料從低耐磨材料發(fā)展到高耐磨的復合材料，鉆頭保徑結構和材料的改進大大提高了鉆頭性能，進一步提高了鉆頭的機械鉆速和壽命。鉆壓的巨細決議著破巖的方法和特色，直接影響到鉆進速度和鉆頭的損壞方法。國內(nèi)外在保徑結構及材料研究方面有一定差距，國內(nèi)相關鉆頭研究機構和廠商應進一步加強對保徑結構及材料的研究，尤其注重在鉆頭中研究應用一些主動保徑結構，進一步提高國產(chǎn)牙輪鉆頭性能，為鉆井用戶提供適應鉆井新工藝的鉆頭。

牙輪鉆頭除了對井底巖石產(chǎn)生沖擊、壓碎作用外，還對井底巖石產(chǎn)生剪切作用。牙輪在井底滾動的同時還產(chǎn)生牙齒對井底的滑動，牙齒的滑動對井底巖石形成剪切作用， 像刮1刀鉆頭那樣刮削井底。牙齒的滑動主要是由牙輪的超頂、副錐和移軸布置引起的。這種類型的鉆頭具有不同的牙齒設計和軸承結類型，因此能夠適應各種類型地層。牙輪的超頂布置復錐牙輪引起切線方向的滑動， 牙輪的移軸布置則引起軸向方向的滑動。一般地，鉆軟到中硬地層的鉆頭兼有超頂、復錐和移軸；鉆中硬到硬地層的鉆頭在設計上有超頂和復錐；鉆極硬和研磨性較強地層的鉆頭常采用單錐牙輪，不超頂也不移軸。

黃銅一鉆孔零件通常是鑄造黃銅，其特點是耐磨，抗腐蝕，但硬度和強度較低，切削負荷較小，而且塑性較差，切屑成碎片(但壓力加工黃銅的塑性較好，切屑不易斷)鉆削黃銅過程中經(jīng)常會發(fā)生'扎刀'現(xiàn)象，也就是鉆頭自動切入現(xiàn)象，尤其在即將鉆穿孔時更會自動竄下，很不安全，使孔入口處劃壞和帶毛刺或使鉆頭崩刃，重則鉆頭折斷。對于以上問題，可采取下列解決方法：要減少'扎刀'問題應使切削刃不太鋒利，故而減小切削刃外緣處的前角τ=6°~8°。為了便于牙輪鉆頭的選擇和使用，國際鉆井承包商學會(IADC)制定了全世界統(tǒng)一的牙輪鉆頭分類標準及編號方法。如果鉆削壓力加工黃銅工件，那么τ=10°.修磨橫刃使其變窄，但要對稱，這樣可鉆出較理想的孔。

排碴風量對鉆頭壽命的影響       

排碴風量的大小，直接影響牙輪鉆頭的使用壽命。增大風量，可以有效地吹洗孔底巖碴，改善牙輪齒破碎巖石的條件。同時減少牙爪爪背的磨損，并能更好地冷卻牙輪軸承，延長牙輪壽命。牙輪鉆頭除了對井底巖石產(chǎn)生沖擊、壓碎作用外，還對井底巖石產(chǎn)生剪切作用。此外，還可以減少孔底殘碴，增加有效孔深。但應指出的是，孔底、巖碴能否順利排出，主要取決于排碴回風速度，而排碴回風速度又受風量和鉆桿與孔壁之間的環(huán)形空間的影響。因此，考慮排碴效果時，不能單純追求空壓機能力。做到既能獲得更好的排碴效果，而又盡可能減少不必要的風量消耗。