CN207110977U - 一种金刚石复合片钢体式弧翼钻头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种金刚石复合片钢体式弧翼钻头，包括：基体（1‑4）和作为所述钻头切削齿的金刚石复合片（1‑1）；根据所述钻头的钻进原理以及动态排粉原理，钻头基体上端冠部设有三个或三个以上的切削刀翼；且各个切削刀翼呈非圆周均布状态分布于钻头的基体上；所述基体（1‑4）的冠部形状设计采用抛物线型；所述金刚石复合片的分布采用分层错位等。

Description

一种金刚石复合片钢体式弧翼钻头

技术领域

本实用新型涉及一种地质勘探用的金刚石复合片钢体式弧翼钻头。

背景技术

地质勘探中,为了保障地下采矿安全：防止煤矿三大害（冒顶、渗水、瓦斯暴）发生；煤矿放水孔、注浆孔、瓦斯抽放孔可见其重要性。

钻头是钻探设备的关键部件，应具有强度高、使用寿命长等特点。钻头性能的好坏，直接关系到钻探效率及钻进成本。

传统普通的金刚石复合片内凹钻头的缺点由一下几点：

1、各个切削翼上的金刚石复合片轨迹相互重合；而且，金刚石复合片的最高点在一个平面上；

2、各个翼上使用的是同一性能的金刚石复合片；

3、排粉空间较小。

综上所述，传统的金刚石复合片内凹钻头钻进效率较低，排粉速率慢；工人劳动强度较大，且钻头的使用寿命较低。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种使用寿命长、切削钻进效率快、耐磨性高、抗冲击韧性高用于地质勘探用的金刚石复合片钢体式弧翼钻头。

本实用新型解决上述技术问题所采取的方案如下：

一种金刚石复合片钢体式弧翼钻头，包括：基体（1-4）和作为所述钻头的切削齿的金刚石复合片（1-1）；根据所述钻头的钻进原理以及动态排粉原理，所述钻头基体上端冠部设有三个或三个以上的切削刀翼；且各个刀翼呈非圆周均布状态分布于钻头的基体上；所述基体（1-4）的冠部形状设计采用抛物线型；所述金刚石复合片的分布采用分层错位；所述金刚石复合片分为两种：一种为球面型金刚石复合片，另一种为平面型加强金刚石复合片；所述的球面型金刚石复合片分布于钻头基体抛物线型冠部的最高点处；所述平面型加强金刚石复合片分布于除球面型复合片之外的切削齿位置；所述作为切削齿的金刚石复合片焊接面与前立面夹角a为0-15°；所述基体上所设有用于冷却的水孔（1-5）；所述钻头设有较大空间的排粉槽（1-6）排粉，有利于岩粉的流动排出。且所述钻头设有合金保径（1-2）和反向合金（1-3）；所述钻头下端设有用于连接钻杆的连接丝扣（1-7）；其中，通过采用抛物线型的冠部形状和金刚石复合片分层错位的布齿方式，使每个金刚石复合片拥有不重复的运动轨迹。

优选的是，所述的球面型金刚石复合片分布于钻头基体抛物线型冠部的最高点处；所述平面型加强金刚石复合片分布于除球面型复合片之外的切削齿位置；所述基体上所设有用于冷却的水孔（1-5）；所述的钻头的设有较大空间的排粉槽（1-6）排粉，有利于岩粉的流动排出。

优选的是，所述球面型金刚石复合片、平面型加强金刚石复合片、合金保径（1-2）和反向合金（1-3），是通过钎焊工艺将其镶嵌在基体内，与基体焊接成为一体。

优选的是，所述作为切削齿的金刚石复合片焊接面与前立面夹角a为0-15°。

优选的是，钻头与钻杆是通过连接丝扣（1-7）连接在一起。

本实用新型采取了上述方案以后，使得钻头的使用寿命、抗冲击性和耐磨性、排粉速度的大大提高，并且具有使用寿命长、切削钻进效率快、耐磨性高、抗冲击韧性高的优点。提高了工人的工作效率，同时降低了工人的劳动强度。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进行详细的描述，以使得本实用新型的上述优点更加明确。

图1为本实用金刚石复合片钢体弧翼钻头的结构示意图；

图2为本实用金刚石复合片钢体弧翼钻头的结构示意图；

图3为本实用金刚石复合片钢体弧翼钻头的结构示意图；

图4为金刚石复合齿切削齿轨迹的结构示意图；

图5为球面型金刚石复合片的结构示意图；

图6为平面型加强金刚石复合片的结构示意图；

图7为合金保径的结构示意图；

图8为反向合金的结构示意图；

图9为金刚石复合片焊接面夹角结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1-9所述，是本实用新型一个实施例的金刚石钢体弧翼式钻头的结构示意图，包括：基体1-4、金刚石复合片1-1、水孔1-5、合金保径1-2、反向合金1-3、排粉槽1-6、连接丝扣1-7组成；所述金刚石复合片作为所述钻头的切削齿。

更具体地说，根据所述钻头的钻进原理以及动态排粉原理，所述钻头基体上端冠部设有三个或三个以上的切削刀翼；且各个刀翼呈非圆周均布状态分布于钻头的基体上；钻头的冠部形状承抛物线型以及所述金刚石复合片的分布采用分层错位；这种冠部形状和金刚石复合片的布齿方式，可以充分的利用金刚石复合片的切削能力，使每个金刚石复合片拥有不重复的运动轨迹；大大提高了钻头钻进效率。

此外，本实用新型一个实施例的金刚石钢体弧翼式钻头采用了两种不同的性能的金刚石复合片；一种为球面型金刚石复合片；另一种为平面型加强金刚石复合片；其中球面型金刚石复合片分布于钻头基体抛物线型冠部的最高点处1-1；而平面型加强金刚石复合片分布于除球面型金刚石复合片之外的切削齿位置；其中球面型金刚石复合片具有高强度的耐磨性以及抗冲击性；在钻头钻进时，球面型金刚石复合片首先接触岩层。利用球面型金刚石复合片更有效的破碎岩层，提高了钻头的钻进效率。

其中，球面型金刚石复合片和平面型加强金刚石复合片都是在高温，高压下通过不同的烧结工艺生产的。

此外，所述作为切削齿的金刚石复合片焊接面与前立面夹角a为0-15°；球面型金刚石复合片和平面型加强金刚石复合片利用钎焊工艺将其镶嵌在基体内，焊接成一体。合金保径以及反向合金也是通过钎焊工艺与基体内，焊接成一体的。

其中，合金保径，其作用为钻头在钻进过程中防止钻头缩径；而所述反向合金图6其作用为在钻进结束提钻时，切削孔内的岩粉，防止卡钻，便于快速提钻。

所述钻头基体上所设的水孔1-5，钻头钻进时给钻头降温，同时冲洗孔壁以及破岩的作用。

此外，两两相间的切削翼中间的镂空部位为钻头钻进时的排粉槽1-6，此排粉槽空间大，有利于岩粉的流动排出。

所述的钻头与钻杆是通过连接丝扣1-7连接在一起。钻杆为钻头的钻进提供动力以及冷却水。

本实用新型采取了上述方案以后，其可以钻入中硬岩层，耐磨性好、抗扭性强，破岩速度较快，因此，其冷却排屑好，缩径现象不明显，施工效率高。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。

凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，上面的具体描述只是为了解释本实用新型的目的，并非用于限制本实用新型。本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种金刚石复合片钢体式弧翼钻头，其特征在于，包括：基体（1-4）和作为所述钻头切削齿的金刚石复合片（1-1）；根据所述钻头的钻进原理以及动态排粉原理，钻头基体上端冠部设有三个或三个以上的切削刀翼；且各个刀翼呈非圆周均布状态分布于钻头的基体上；所述基体（1-4）的冠部形状设计采用抛物线型；所述金刚石复合片的分布采用分层错位；所述金刚石复合片分为两种：一种为球面型金刚石复合片，另一种为平面型加强金刚石复合片；其中，所述的球面型金刚石复合片分布于钻头基体抛物线型冠部的最高点处；所述平面型加强金刚石复合片分布于除球面型复合片之外的切削齿位置；所述作为切削齿的金刚石复合片焊接面与前立面夹角a为0-15°；所述基体上设有用于冷却的水孔（1-5）；所述钻头设有较大空间的排粉槽（1-6）排粉，有利于岩粉的流动排出；且所述钻头设有合金保径（1-2）和反向合金（1-3）；所述钻头下端设有用于连接钻杆的连接丝扣（1-7）；其中，通过采用抛物线型的冠部形状和金刚石复合片分层错位的布齿方式，使每个金刚石复合片拥有不重复的运动轨迹。

2.根据权利要求1所述的金刚石复合片钢体式弧翼钻头，其特征在于，金刚石复合片作为金刚石复合片钢体式弧翼钻头的切削齿。

3.根据权利要求1或2所述的金刚石复合片钢体式弧翼钻头，其特征在于，所述的球面型金刚石复合片分布于钻头基体抛物线型冠部的最高点处；所述平面型加强金刚石复合片分布于除球面型复合片之外的切削齿位置。

4.根据权利要求1或2所述的金刚石复合片钢体式弧翼钻头，其特征在于，所述球面型金刚石复合片、平面型加强金刚石复合片、合金保径（1-2）和反向合金（1-3），是通过钎焊工艺将其镶嵌在基体内，与基体焊接成为一体。

5.根据权利要求1或2所述的金刚石复合片钢体式弧翼钻头，其特征在于，所述作为切削齿的金刚石复合片焊接面与前立面夹角a为0-15°。

6.根据权利要求1所述的金刚石复合片钢体式弧翼钻头，其特征在于，钻头与钻杆是通过连接丝扣（1-7）连接在一起。