CN204082015U - 一种钻头 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种钻头。所述钻头包括钻头本体和钻齿，多个所述钻齿设置于所述钻头本体的端部平面，所述钻齿沿径向方向依次包括内工作层、填充层和外工作层。所述钻头本体的形状为空心圆柱体，所述钻齿的外工作层设有齿槽，多个所述钻齿沿所述钻头本体的端部环形平面均匀设置并围成环形结构，所述相邻钻齿之间设有过水槽。所述内工作层和所述外工作层为硬质合金层或金刚石层，所述填充层为软质合金层，所述钻头本体为硬质合金钻体或金刚石钻体。本实用新型提供的钻头具有钻进效率高、钻齿不易磨损与折断及钻头使用寿命长等优点，降低了施工人员的劳动强度，同时也减少了更换受损钻头的时间及资源上的浪费。

Description

一种钻头

技术领域

本实用新型涉及一种用于地质勘探的钻头，尤其涉及一种坚硬岩层深孔钻进的钻头。

背景技术

在地质勘探中，尤其是在坚硬岩层深孔钻进中，目前的钻头的工作部钻齿主要是平面结构钻齿或锯齿状结构钻齿。在对特别坚硬的岩层钻进时，平面状结构钻齿的钻头常因与待钻面的接触面积较大而出现“打滑”现象或进尺缓慢。为了解决上述问题，技术人员一般会使用锯齿状结构钻齿的钻头，通常是多圈钻齿依次排列的设计，从而整体上减少了与待钻面的接触面积，并增加了钻齿与待钻面的接触点，使得对坚硬岩层钻进时不会出现“打滑”现象，并有效提高了钻进效率。但是，锯齿状结构钻齿的钻头在工作时，由于受侧压力、凹槽深度、钻齿唇面结构及材质等因素的影响，钻齿各部分受力不一与磨损不同步，容易造成钻头工作部内外侧钻齿被打断而缩短钻头的使用寿命，使得提钻更换钻头等辅助钻进时间大幅增加，从而造成时间和资源上的大量浪费。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种钻进效率高、钻齿不易磨损与折断，且钻头使用寿命长的钻头。

本实用新型提供的钻头，包括钻头本体和钻齿，多个所述钻齿设置于所述钻头本体的端部平面，所述钻齿沿径向方向依次包括内工作层、填充层和外工作层。

在本实用新型提供的钻头的一种较佳实施例中，所述钻头本体的形状为空心圆柱体，所述钻齿的外工作层设有齿槽，多个所述钻齿沿所述钻头本体的端部环形平面均匀设置并围成环形结构，所述相邻钻齿之间设有过水槽。

在本实用新型提供的钻头的一种较佳实施例中，所述钻齿的截面形状为“凹”字形。

在本实用新型提供的钻头的一种较佳实施例中，所述过水槽与所述齿槽呈间隔排列。

在本实用新型提供的钻头的一种较佳实施例中，所述过水槽连通所述钻头本体的内腔和外侧。

在本实用新型提供的钻头的一种较佳实施例中，所述内工作层和所述外工作层为硬质合金层或金刚石层，所述填充层为软质合金层，所述钻头本体为硬质合金钻体或金刚石钻体。

在本实用新型提供的钻头的一种较佳实施例中，所述填充层的深度为所述钻齿高度的20％-100％。

相较于现有技术，本实用新型提供的钻头的形状及结构设计科学合理，所述钻头包括形状为空心圆柱体的钻头本体，以及沿所述钻头本体端部环形平面均匀设置的多个钻齿；所述钻齿沿径向方向包括硬质合金或金刚石的内工作层和外工作层，以及夹设于所述内工作层和所述外工作层之间的软质合金的填充层；所述钻齿的外工作层设有齿槽，所述相邻钻齿之间设有过水槽。因此，所述钻头具有以下优点：

首先，空心圆柱体钻头本体的设计减少了钻头整体与待钻面的接触面积，钻齿上齿槽以及钻齿间过水槽的设计增加了钻齿与待钻面的接触点，从而钻头的钻进效率得到大幅提高；

其次，钻齿的内工作层和外工作层采用硬质合金层或金刚石层的设计，而钻齿的填充层采用软质合金层的设计，在钻头逐步钻进的过程中，填充层被逐渐磨损掉，使得钻齿各个位置的磨损同步、受力均匀，不易折断钻齿；

最后，软质合金的填充层在逐渐被磨损的过程中产生凹槽，还能进一步减小钻头与待钻面的接触面积，集中钻削力，加之配合过水槽在钻头工作时注入冷却水对钻头及时降温，以及配合齿槽对卡入凹槽内的岩石块进行有效崩落，更进一步提高了钻头的钻进效率并有效延长了钻头的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本实用新型提供的钻头的一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，为本实用新型提供的钻头的一种实施例的结构示意图。所述钻头10包括钻头本体11和多个钻齿13，所述多个钻齿13设置于所述钻头本体11的端部平面，所述钻齿13沿径向方向依次包括内工作层131、填充层133和外工作层135。

在本实施例中，所述钻头本体11的形状为空心圆柱体，所述钻齿13的外工作层135和所述填充层133贯穿设有齿槽1311，所述钻齿13的截面形状为“凹”字形；多个所述钻齿13沿所述钻头本体11的端部环形平面均匀设置并围成环形结构，所述相邻钻齿13之间设有过水槽1313，所述过水槽1313连通所述钻头本体11的内腔和外侧；所述过水槽1313与所述齿槽1311呈间隔排列。

在本实施例中，所述内工作层131和所述外工作层135均为硬质合金层，所述填充层133为软质合金层，所述钻头本体11为硬质合金钻体。在其他情况下，所述内工作层131和所述外工作层135还可以为金刚石层。

在本实施例中，所述填充层133的深度为所述钻齿13高度的60％，在其他情况下，所述填充层133的深度还可以介于所述钻齿13高度的20％-100％之间的任意值。

本实施例中提供的钻头形状及结构设计科学合理，所述钻头10包括形状为空心圆柱体的所述钻头本体11，以及沿所述钻头本体11端部环形平面均匀设置的多个所述钻齿13；所述钻齿13沿径向方向包括硬质合金或金刚石的所述内工作层131和所述外工作层135，以及夹设于所述内工作层131和所述外工作层135之间的软质合金的填充层133；所述外工作层135和所述填充层133贯穿设有所述齿槽1311，所述相邻钻齿13之间设有所述过水槽1313。因此，所述钻头10具有以下优点：

首先，所述钻头本体11的设计减少了所述钻头10整体与待钻面的接触面积，所述钻齿13上所述齿槽1311以及所述钻齿13间所述过水槽1313的设计增加了所述钻齿13与待钻面的接触点，从而所述钻头10的钻进效率得到大幅提高；

其次，所述内工作层131和所述外工作层135采用硬质合金层或金刚石层的设计，而所述填充层133采用软质合金层的设计，在所述钻头10逐步钻进的过程中，所述填充层133被逐渐磨损掉，使得所述钻齿13各个位置的磨损同步、受力均匀，不易折断所述钻齿13；

最后，软质合金的所述填充层133在逐渐被磨损的过程中产生凹槽，增加所述钻齿13与待钻面的接触点，同时还能进一步减小所述钻头10与待钻面的接触面积，集中钻削力，加之配合所述过水槽1313在所述钻头10工作时通过所述钻头本体11内腔注入冷却水对所述钻头10及时降温，以及配合所述齿槽1311对卡入凹槽内的岩石块进行有效崩落，更进一步提高了钻头10的钻进效率并有效延长了钻头10的使用寿命。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种钻头，包括钻头本体和多个钻齿，多个所述钻齿设置于所述钻头本体的端部平面，其特征在于：所述钻齿沿径向方向依次包括内工作层、填充层和外工作层。

2.根据权利要求1所述的钻头，其特征在于：所述钻头本体的形状为空心圆柱体，所述外工作层设有齿槽，多个所述钻齿环绕所述钻头本体的端部环形平面均匀设置，所述相邻钻齿之间设有过水槽。

3.根据权利要求2所述的钻头，其特征在于：所述钻齿的截面形状为“凹”字形。

4.根据权利要求2所述的钻头，其特征在于：所述过水槽与所述齿槽呈间隔排列。

5.根据权利要求2所述的钻头，其特征在于：所述过水槽连通所述钻头本体的内腔和外侧。

6.根据权利要求1或2所述的钻头，其特征在于：所述内工作层和所述外工作层为硬质合金层或金刚石层，所述填充层为软质合金层，所述钻头本体为硬质合金钻体或金刚石钻体。

7.根据权利要求6所述的钻头，其特征在于：所述填充层的深度为所述钻齿高度的20％-100％之间的任意值。