CN100532778C - 岩石钻头 - Google Patents

岩石钻头 Download PDF

Info

Publication number
CN100532778C
CN100532778C CNB2004800256347A CN200480025634A CN100532778C CN 100532778 C CN100532778 C CN 100532778C CN B2004800256347 A CNB2004800256347 A CN B2004800256347A CN 200480025634 A CN200480025634 A CN 200480025634A CN 100532778 C CN100532778 C CN 100532778C
Authority
CN
China
Prior art keywords
drill bit
rock drill
bit according
front surface
button
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CNB2004800256347A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1846039A (zh
Inventor
弗雷德里克·比约克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sandvik Intellectual Property AB
Original Assignee
Sandvik Intellectual Property AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=29997688&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CN100532778(C) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Sandvik Intellectual Property AB filed Critical Sandvik Intellectual Property AB
Publication of CN1846039A publication Critical patent/CN1846039A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100532778C publication Critical patent/CN100532778C/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00—Drill bits
    • E21B10/36—Percussion drill bits
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00—Drill bits
    • E21B10/36—Percussion drill bits
    • E21B10/38—Percussion drill bits characterised by conduits or nozzles for drilling fluids

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于冲击钻孔的岩石钻头(1)。该钻头包括：钻头体(2)；限定纵向中心轴线(CL)的头部(3)。该头部包括前表面(24)，该前表面具有外部表面部分(25)，以及沿着径向设置在外部表面部分内侧的内部表面部分(26)。该内部表面部分利用空腔(27)相对于外部表面部分(25)局部地凹进。多个流体通道(16-18)延伸通过头部并且与空腔(27)连通以便向其输送冲洗介质。该内部表面部分(24)包括带有多个球齿(13-15)的凸出部分(28)。假想圆(C)与流体通道(16-18)的中心相交并且还与相等数目的球齿(13)相交。

Description

岩石钻头
技术领域
本发明涉及一种根据独立权利要求前序部分的岩石钻头，该岩石钻头用于进行冲击钻孔，特别是顶锤钻孔(top hammer drilling)。
背景技术
通过US-A-5,890,551，公知一种岩石钻头，其具有附属的钻杆。该岩石钻头在其前表面设有硬质合金球齿，该硬质合金球齿通过在同步旋转期间在岩石上进行撞击而作用岩石。在前表面中形成有空腔，并且流体通道延伸通过该钻头以用于向空腔供给冲洗流体。该空腔完全与环形凸台邻接。一些球齿安装在凸台中。其它球齿安装在空腔中以便被形成于该空腔中的冲洗流体垫所子冷却和冲洗。在一些情形中，钻头通道可被碎屑所堵塞。
发明内容
本发明目的在于提供一种具有在序言部分中所限定类型的岩石钻头，其具有延长的使用寿命。
本发明另一个目的在于提供一种允许对岩石进行良好去除的岩石钻头。
本发明又一个目的在于提供一种能够进行高效冲洗的岩石钻头。
本发明又一个目的在于提供一种更加易于进行重新磨削的岩石钻头。
本发明又一个目的在于提供一种具有不易于被堵塞或发生变形的流体通道的岩石钻头。
本发明又一个目的在于提供一种适于进行左手和右手钻孔的岩石钻头。
通过一种具有如下特征的岩石钻头，实现了本发明的上述目的。一种适于冲击钻孔的岩石钻头，该钻头包括：钻头体；限定纵向中心轴线的头部，该头部包括前表面，该前表面具有外部表面部分以及沿着径向设置在外部表面部分内侧的内部表面部分，该内部表面部分利用空腔相对于外部表面部分局部地凹进；延伸通过头部并且与空腔连通以便向其输送冲洗介质的多个流体通道；其特征在于，该内部表面部分包括带有多个球齿的凸出部分，并且与流体通道的中心相交的假想圆还与相等数目的球齿相交。
附图简要说明
下面参考附图描述根据本发明岩石钻头的实施例，其中：
图1A示出根据本发明岩石钻头的前视图；
图1B示出根据图1A中的线B-B通过岩石钻头的截面；
图2示出岩石钻头的侧视图；并且
图3示出岩石钻头的后视图。
具体实施方式
在图1-3中示意的岩石钻头1包括钻头体2，该钻头体具有钻头头部3和柄部或裙座5。钻头头部3和裙座5相互结合到一起。通过螺纹连接器将未示出的钻杆连接到岩石钻头1。在钻杆中，以传统方式设置贯通的冲洗导管。在图2中绘出岩石钻头1的纵向中心轴线CL。
如在图2中最清楚示出的，该岩石钻头1设有内部阴螺纹9，其用于接合位于钻杆一端的外部阳螺纹。
根据本发明岩石钻头1的钻头头部3设有硬质合金球齿11、12、13、14和15形式的岩石去除部件。多个冷却介质通道16、17和18在岩石钻头1的内部空间之间延伸，该内部空间形成在内部阴螺纹9和钻头头部3的前表面之间。在所述内部空间中，还设置用于钻杆自由端的第一止挡面19，称为底部止挡。
如在图3中最清楚示出的，在岩石钻头1的后端处设置第二止挡面20，称为台肩止挡，其用于配合具有所称的台肩-底部止挡的钻杆的台肩。这意味着该钻杆被制造为具有如此公差，使得当在岩石钻头1和钻杆之间形成螺纹连接时，钻杆的自由端起初将抵靠在底部止挡19上。当螺纹连接器在较短时间的走合(wearing-in)之后，钻杆的台肩也与台肩止挡20形成抵靠，即岩石钻头1和钻杆之间的抵靠同时形成在底部止挡19和台肩止挡20处。这意味着冲击波能量从钻杆到岩石钻头1的传播将同时经由底部止挡和台肩止挡实现。
如在图1A和2中最清楚示出的，岩石钻头1在其外侧设有多个直的前部周边排屑凹槽21、22和后部周边排屑凹槽23，它们沿着岩石钻头1的轴向方向延伸。各个前部排屑凹槽21、22相对于平行于中心轴线CL的直线对称地设置。前部凹槽21、22设置在钻头体中的每对周边球齿11之间。钻头的前表面24中安装有九个周边球齿11。各个球齿相对于中心轴线CL倾斜。周边球齿的直径较大。周边球齿11设置在三个弧段中，即在每个弧段中具有三个周边球齿。通过前部凹槽22，每个弧段沿着周边球齿环与另一个相邻的弧段相间隔，该前部凹槽22的深度和宽度大于前部凹槽21的对应尺寸。前部凹槽21设置在弧段中的两个周边球齿之间。凹槽21、22为源自前表面的切屑提供通道。各个后部排屑凹槽23相对于平行于中心轴线的直线非对称设置。各个后部排屑凹槽23由第一切屑表面和第二切屑表面构成，这两个表面基本上相互垂直。在SE-C2-520036中更加具体描述了钻头后端的几何形状，其内容结合在本描述中。在基本背离岩石钻头的岩石去除端的端部处，在钻头的最大直径处及其内部设置折返(retrac)齿。钻头后端的目的在于保证钻头1在钻孔中的引导是通过与岩石钻头1的端部相关进行定位的部分执行的，并且降低排屑阻力。排屑凹槽21、22、23用于带走在岩石钻头1的前部处产生的钻屑。
头部3包括前表面24，前表面具有外部表面部分25，以及沿着径向设置在外部表面部分内侧的内部表面部分26。该内部表面部分利用空腔相对于外部表面部分25局部地凹进。该空腔27围绕凸出部分28并且由三个凹槽29形成，每个凹槽通向更大的排屑凹槽22。优选的，对各个凹槽29进行研磨以形成底部和台肩。这些台肩在凹槽22最深部分的每一侧靠近周边球齿终止。
在前表面中，在外部表面部分25内沿径向在周边球齿11环的内侧但是沿径向在圆(C)的外侧安装六个前部球齿12。每个球齿12的直径小于周边球齿的直径。球齿12在弧段内侧的一定位置处成对设置，即靠近每个弧段设置两个球齿。
凸出部分28包括至少五个、优选六个前部球齿13、14和15，其中更靠近中心的球齿15与纵向中心轴线CL相交。凸出部分28具有基本为三角形的形状，其具有包括球齿13的圆化角部以及平坦的上表面。每个球齿13、14和15的直径小于周边球齿11的直径。优选的，球齿14和15的直径相等并且小于球齿13的直径。在凸出部分中，两个中间球齿14设置在中心球齿15和两个球齿13之间。
假想圆C与流体通道16、17和18的中心相交并且还与同等数目的球齿13，即三个球齿13相交。六个前部球齿13、14和15在前表面中沿着径向安装在圆C的外侧。九个周边球齿11在前表面中沿着径向安装在圆C的外侧。圆C可以与钻头的轴线CL同心。
三个流体通道16-18与空腔连通以便向其传导冲洗介质。流体通道的孔在两个前部凹槽22之间的中心处，即在与两个凹槽22相交的直线的中间区域处设置。流体通道的孔设置在位于凸出部分28下方的一个平面P中。优选的，空腔27稍稍在每对球齿12之间的区域中延伸。一条直线，例如在图1A中截面B-B的径向内部，同时与凹槽22的中部、中心轴线CL和流体通道18相交。
根据本发明的钻头具有多个优点。通过使得流体通道的孔定位在中心处，流体需要行进较长的距离通过凹槽21、22。这意味着对前表面24的冲洗将更加高效。通过使得空腔27围绕球齿13-15，球齿更加易于再磨削，因为在磨削这些球齿时，无需去除很多的钢料。这对于球齿12在一定程度上也是成立的。流体通道16-18的孔相对于凸出部分28凹进从而这些孔将不易于被堵塞或变形。前表面的相对对称性使得前表面适用于进行左手和右手钻孔的钻头，在顶锤钻孔和潜孔钻孔中分别是这种情形。在测试时，根据本发明钻头的寿命从传统钻头的500m延长到600m，即寿命增加了20％。

Claims (11)

1.一种适于冲击钻孔的岩石钻头，该钻头包括：
钻头体(2)；
限定纵向中心轴线(CL)的头部(3)，该头部包括前表面(24)，该前表面具有外部表面部分(25)以及沿着径向设置在外部表面部分内侧的内部表面部分(26)，该内部表面部分利用空腔(27)相对于外部表面部分(25)局部地凹进；
延伸通过头部并且与空腔(27)连通以便向其输送冲洗介质的多个流体通道(16-18)；
其特征在于，该内部表面部分(26)包括带有多个球齿(13-15)的凸出部分(28)，并且与流体通道(16-18)的中心相交的假想圆(C)还与相等数目的球齿(13)相交。
2.根据权利要求1所述的岩石钻头，其特征在于，流体通道(16-18)的孔设置在位于凸出部分(28)下方的一个平面(P)中。
3.根据权利要求1或2所述的岩石钻头，其特征在于，空腔(27)终止于钻头体中的周边凹槽(22)处。
4.根据权利要求3所述的岩石钻头，其特征在于，周边球齿(11)在头部(3)中安装在外部表面部分(25)的径向外侧，并且基本成环状地围绕钻头(1)的纵向轴线(CL)设置，并且前部球齿(12)在前表面中安装在周边球齿的径向内侧。
5.根据权利要求4所述的岩石钻头，其特征在于，周边凹槽(21、22)设置在钻头体中成对的周边球齿(11)之间。
6.根据权利要求1所述的岩石钻头，其特征在于，凸出部分(28)具有基本为三角形的形状，其具有包括球齿(13)的圆化角部。
7.根据权利要求1所述的岩石钻头，其特征在于，凸出部分(28)包括至少五个前部球齿，其中的一个球齿(15)与纵向中心轴线(CL)相交。
8.根据权利要求4所述的岩石钻头，其特征在于，六个前部球齿(12)在前表面中安装在圆(C)的径向外侧。
9.根据权利要求4所述的岩石钻头，其特征在于，九个周边球齿(11)在前表面中安装在圆(C)的径向外侧。
10.根据权利要求1所述的岩石钻头，其特征在于，在基本背离岩石钻头的前表面(24)的端部处，在钻头的最大直径处及其内部设置折返齿。
11.根据权利要求7所述的岩石钻头，其特征在于，凸出部分(28)包括六个前部球齿。
CNB2004800256347A 2003-12-09 2004-11-10 岩石钻头 Active CN100532778C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE03033164 2003-12-09
SE0303316A SE526344C2 (sv) 2003-12-09 2003-12-09 Bergborrkrona

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1846039A CN1846039A (zh) 2006-10-11
CN100532778C true CN100532778C (zh) 2009-08-26

Family

ID=29997688

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2004800256347A Active CN100532778C (zh) 2003-12-09 2004-11-10 岩石钻头

Country Status (13)

Country Link
US (1) US7392863B2 (zh)
EP (1) EP1694939B1 (zh)
JP (1) JP4468958B2 (zh)
KR (1) KR101139750B1 (zh)
CN (1) CN100532778C (zh)
AT (1) ATE398226T1 (zh)
AU (1) AU2004297490B2 (zh)
CA (1) CA2535415C (zh)
DE (1) DE602004014406D1 (zh)
RU (1) RU2351742C2 (zh)
SE (1) SE526344C2 (zh)
WO (1) WO2005056972A1 (zh)
ZA (1) ZA200604720B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104832101A (zh) * 2015-05-15 2015-08-12 中国水利水电第十工程局有限公司 双基材型切削元件及具有该切削元件的潜孔锤钻头
CN110799316A (zh) * 2017-06-27 2020-02-14 喜利得股份公司 用于以凿钻方式加工岩石的钻头

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE530602C2 (sv) * 2004-11-17 2008-07-15 Sandvik Intellectual Property Bergborrkrona för slående borrning
US7527110B2 (en) * 2006-10-13 2009-05-05 Hall David R Percussive drill bit
US9279292B2 (en) * 2013-11-20 2016-03-08 Longyear Tm, Inc. Drill bits having flushing and systems for using same
US8459381B2 (en) 2006-12-14 2013-06-11 Longyear Tm, Inc. Drill bits with axially-tapered waterways
RU2459064C1 (ru) * 2011-04-12 2012-08-20 Николай Митрофанович Панин Буровая коронка
EP2586960B1 (en) * 2011-10-27 2016-01-13 Sandvik Intellectual Property AB Drill bit having a sunken button and rock drilling tool for use with such a drill bit
PL2592216T3 (pl) * 2011-11-11 2019-05-31 Sandvik Intellectual Property Bit wiertniczy do narzędzia do wiercenia w skałach i narzędzie do wiercenia w skałach
EP2642063A1 (en) * 2012-03-22 2013-09-25 Sandvik Intellectual Property AB A drill bit for percussive drilling
IES86164B2 (en) * 2012-04-05 2013-03-27 Mincon Internat Ltd Symmetrical bit for directional drilling tool
WO2013191386A1 (ko) * 2012-06-21 2013-12-27 한국생산기술연구원 헤드부 중심으로부터 상이한 반경을 가지는 버튼 배열을 포함하는 드릴 비트
KR101349284B1 (ko) * 2012-12-13 2014-01-16 한국생산기술연구원 내부 유로부를 포함하는 드릴비트
PL2902583T3 (pl) * 2014-01-31 2017-09-29 Sandvik Intellectual Property Ab Udarowa koronka wiertnicza do skał twardych z rowkami płuczkowymi
EP2921639A1 (en) * 2014-03-18 2015-09-23 Sandvik Intellectual Property AB Percussive drill bit with multiple sets of front cutting inserts
EP3265639B1 (en) 2015-03-05 2023-11-08 Longyear TM, Inc. Drill bits having flushing
USD872142S1 (en) * 2015-05-21 2020-01-07 Center Rock Inc. Drill bit for a down-the-hole drill hammer
CA165392S (en) 2015-05-29 2016-06-16 Atlas Copco Secoroc Ab Rock drill bit
JP1569597S (zh) * 2016-07-14 2017-02-20
JP1569599S (zh) * 2016-07-14 2017-02-20
JP1569589S (zh) * 2016-07-14 2017-02-20
USD870168S1 (en) 2018-03-13 2019-12-17 Robit Oyj Drill bit
USD861051S1 (en) * 2018-03-13 2019-09-24 Robit Oyj Drill bit
EP3617439B1 (en) * 2018-08-30 2021-07-28 Sandvik Mining and Construction Tools AB Drill bit with curved sludge grooves
EP3960981B1 (en) * 2020-08-26 2023-06-07 Sandvik Mining and Construction Tools AB Carved out drill bit
USD1009108S1 (en) * 2020-09-21 2023-12-26 Kyocera Unimerco Tooling A/S Drill

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3955635A (en) * 1975-02-03 1976-05-11 Skidmore Sam C Percussion drill bit
US4299298A (en) * 1979-01-12 1981-11-10 Boart International Limited Down-the-hole drilling
SE452636B (sv) 1983-09-20 1987-12-07 Santrade Ltd Bergborrkrona
US4819756A (en) * 1984-03-05 1989-04-11 Gkn Automotive Inc. Independent wheel suspension system using thrust bearing constant velocity universal drive joints, bending and torsional motion resistance suspension members and a transversely pivotable differential
US4940097A (en) * 1988-12-13 1990-07-10 Martini Leo A Fluid powered rotary percussion drill with formation disintegration inserts
US5029657A (en) * 1989-11-14 1991-07-09 Arthur Mahar Rock drill bit
US5595252A (en) * 1994-07-28 1997-01-21 Flowdril Corporation Fixed-cutter drill bit assembly and method
BR9502857A (pt) * 1995-06-20 1997-09-23 Sandvik Ab Ponteira para perfuração de rocha
SE508490C2 (sv) * 1996-03-14 1998-10-12 Sandvik Ab Bergborrkrona för slående borrning
JP4043667B2 (ja) 1999-09-28 2008-02-06 古河機械金属株式会社 さく孔用ドリルビット構造
SE0201984L (sv) 2002-06-26 2003-05-13 Sandvik Ab Bergborrkrona samt förfarande för dess tillverkning
SE530135C2 (sv) * 2004-09-21 2008-03-11 Sandvik Intellectual Property Bergborrkrona anpassad för slående borrning

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104832101A (zh) * 2015-05-15 2015-08-12 中国水利水电第十工程局有限公司 双基材型切削元件及具有该切削元件的潜孔锤钻头
CN110799316A (zh) * 2017-06-27 2020-02-14 喜利得股份公司 用于以凿钻方式加工岩石的钻头
CN110799316B (zh) * 2017-06-27 2021-12-21 喜利得股份公司 用于以凿钻方式加工岩石的钻头
US11850716B2 (en) 2017-06-27 2023-12-26 Hilti Aktiengesellschaft Drill for chiselling rock

Also Published As

Publication number Publication date
AU2004297490B2 (en) 2009-06-18
SE0303316L (sv) 2005-06-10
ZA200604720B (en) 2007-04-25
CA2535415C (en) 2012-06-26
JP4468958B2 (ja) 2010-05-26
US7392863B2 (en) 2008-07-01
KR101139750B1 (ko) 2012-04-26
WO2005056972A1 (en) 2005-06-23
RU2006124527A (ru) 2008-01-20
US20070137900A1 (en) 2007-06-21
JP2007514084A (ja) 2007-05-31
CN1846039A (zh) 2006-10-11
DE602004014406D1 (de) 2008-07-24
EP1694939B1 (en) 2008-06-11
EP1694939A1 (en) 2006-08-30
ATE398226T1 (de) 2008-07-15
AU2004297490A1 (en) 2005-06-23
KR20060110271A (ko) 2006-10-24
RU2351742C2 (ru) 2009-04-10
SE526344C2 (sv) 2005-08-30
CA2535415A1 (en) 2005-06-23
SE0303316D0 (sv) 2003-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100532778C (zh) 岩石钻头
CN101023240B (zh) 岩石钻头
KR101240763B1 (ko) 착암 드릴 비트
US7207402B2 (en) Percussion drill bit and a regrindable cemented carbide button therefor
CN107075913A (zh) 带有凹陷的切削面的钻头
CN208718574U (zh) 适用于双摆提速钻具的pdc钻头
JP2023538935A (ja) 彫り込まれたドリルビット

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant