CN215108753U - 一种超高硬度的双头钻头结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超高硬度的双头钻头结构，具体涉及钻头领域，包括钻头主柱，所述钻头主柱两端均设有钻头槽，所述钻头槽一端设有钻头，所述钻头表面设有切削钻刀，所述钻头和切削钻刀均包括主杆、过渡层和薄膜涂层，所述钻头内侧设有清屑槽，所述清屑槽内侧设有冷却槽。本实用新型通过设有钻头、切削钻刀和钻头唇面槽，钻头工作过程中由外侧的切削钻刀与矿物接触后金刚石薄膜涂层极高的硬度和低的摩擦系数使得金刚石薄膜涂层钻头在加工中相对于普通钻头速率高、摩擦生成的热量少,相比未涂层硬质合金钻头使用寿命提高10倍以上，同时采用TiC为过渡层,可提高涂层的韧性,避免脆性断裂，大大优于未涂层钻头的使用性能。

Description

一种超高硬度的双头钻头结构

技术领域

本实用新型涉及钻头技术领域，更具体地说，本实用新型涉及一种超高硬度的双头钻头结构。

背景技术

在钻井过程中钻头是破碎岩石的主要工具，井眼是由钻头破碎岩石而形成的。一个井眼形成得好坏，所用时间的长短，除与所钻地层岩石的特性和钻头本身的性能有关外，更与钻头和地层之间的相互匹配程度有关。钻头的合理选型对提高钻进速度、降低钻井综合成本起着重要作用。

现有的开采工作过程中经常会对硬度很大的矿石使用钻头进行处理，现有的钻头在工作过程中长时间与高硬度物质接触，产生热量大，容易发生钻头断裂，使用寿命低，因此，发明一种超高硬度的双头钻头结构很有必要。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型的实施例提供一种超高硬度的双头钻头结构。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种超高硬度的双头钻头结构，包括钻头主柱，所述钻头主柱两端均设有钻头槽，所述钻头槽一端设有钻头，所述钻头表面设有切削钻刀，所述钻头和切削钻刀均包括主杆、过渡层和薄膜涂层，所述钻头内侧设有清屑槽，所述清屑槽内侧设有冷却槽，所述冷却槽内侧设有钻头唇面槽，所述钻头唇面槽设置于钻头槽内部，所述钻头主柱表面环绕设有安装座。

在一个优选地实施方式中，所述钻头主柱、钻头槽、钻头和切削钻刀为一体化设置且均由M2高速钢材料制成。

在一个优选地实施方式中，所述主杆外侧表面设有过渡层，所述过渡层外侧表面设有薄膜涂层，所述过渡层由TiC材料制成，所述薄膜涂层设置为金刚石薄膜涂层。

在一个优选地实施方式中，所述清屑槽、冷却槽和钻头唇面槽均为倾斜设置，所述清屑槽和钻头唇面槽为对立设置，所述清屑槽和钻头唇面槽倾斜角度大于冷却槽倾斜角度。

在一个优选地实施方式中，所述钻头唇面槽表面均匀设有粉碎颗粒，多个所述粉碎颗粒呈倾斜设置，所述粉碎颗粒设置为金刚石钻粒。

在一个优选地实施方式中，所述安装座外侧环绕设有螺纹连接块。

本实用新型的技术效果和优点：

1、本实用新型通过设有钻头、切削钻刀和钻头唇面槽，钻头工作过程中由外侧的切削钻刀与矿物接触后金刚石薄膜涂层极高的硬度和低的摩擦系数使得金刚石薄膜涂层钻头在加工中相对于普通钻头速率高、摩擦生成的热量少,另外带有薄膜涂层的钻头可加工经热处理后的硬度达到HRC高硬度钢,相比未涂层硬质合金钻头使用寿命提高10倍以上，同时采用TiC为过渡层,可提高涂层的韧性,避免脆性断裂，大大优于未涂层钻头的使用性能，另外钻头钻取后的物质进入钻头唇面槽再与金刚石钻粒制成的粉碎颗粒进行充分接触和摩擦，增加钻头与矿石的摩擦系数，有利于提高钻头在坚硬矿石钻进中的钻进效率。

2、通过设有清屑槽、冷却槽和安装座，由安装座将钻头主柱进行安装和定位，钻取工作时由于清屑槽和钻头唇面槽倾斜角度大于冷却槽倾斜角度，便于将钻下的矿石废屑导出，同时冷却槽与清屑槽和钻头唇面槽之间有空隙，冷却槽内的均匀设有冷却孔能够降低两者的温度，保证设备长时间工作。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的钻头剖视图。

图3为本实用新型的钻头唇面槽剖视图。

附图标记为：1钻头主柱、2钻头槽、3钻头、31主杆、32过渡层、33薄膜涂层、4 切削钻刀、5清屑槽、6冷却槽、7钻头唇面槽、71粉碎颗粒、8安装座、81螺纹连接块。

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

根据图1-3所示的一种超高硬度的双头钻头结构，包括钻头主柱1，钻头主柱1两端均设有钻头槽2，钻头槽2一端设有钻头3，钻头3表面设有切削钻刀4，钻头3和切削钻刀4均包括主杆31、过渡层32和薄膜涂层33，钻头3内侧设有清屑槽5，清屑槽5内侧设有冷却槽6，冷却槽6内侧设有钻头唇面槽7，钻头唇面槽7设置于钻头槽2内部，钻头主柱1表面环绕设有安装座8。

钻头主柱1、钻头槽2、钻头3和切削钻刀4为一体化设置且均由M2高速钢材料制成，保证整体的硬度。

主杆31外侧表面设有过渡层32，过渡层32外侧表面设有薄膜涂层33，过渡层32由TiC材料制成，薄膜涂层33设置为金刚石薄膜涂层，钻头3工作过程中由外侧的切削钻刀 4与矿物接触后金刚石薄膜涂层33极高的硬度和低的摩擦系数使得金刚石薄膜涂层钻头在加工中相对于普通钻头速率高、摩擦生成的热量少，采用TiC为过渡层32,可提高涂层的韧性,避免脆性断裂。

清屑槽5、冷却槽6和钻头唇面槽7均为倾斜设置，清屑槽5和钻头唇面槽7为对立设置，清屑槽5和钻头唇面槽7倾斜角度大于冷却槽6倾斜角度，便于将钻下的矿石废屑导出，同时冷却槽6与清屑槽5和钻头唇面槽7之间有空隙，冷却槽6内的均匀设有冷却孔能够降低两者的温度。

钻头唇面槽7表面均匀设有粉碎颗粒71，多个粉碎颗粒71呈倾斜设置，粉碎颗粒71设置为金刚石钻粒，钻头3钻取后的物质进入钻头唇面槽7再与金刚石钻粒制成的粉碎颗粒进行充分接触和摩擦，增加钻头3与矿石的摩擦系数，有利于提高钻头3在坚硬矿石钻进中的钻进效率。

安装座8外侧环绕设有螺纹连接块81，由安装座8将钻头主柱1进行安装和定位。

本实用新型工作原理：

参照说明书附图1、图2和图3：由安装座8将钻头主柱1进行安装和定位，钻头3 工作过程中由外侧的切削钻刀4与矿物接触后金刚石薄膜涂层33极高的硬度和低的摩擦系数使得金刚石薄膜涂层钻头在加工中相对于普通钻头速率高、摩擦生成的热量少，采用 TiC为过渡层32,可提高涂层的韧性,避免脆性断裂，大大优于未涂层钻头的使用性能，另外钻头3钻取后的物质进入钻头唇面槽7再与金刚石钻粒制成的粉碎颗粒进行充分接触和摩擦，增加钻头3与矿石的摩擦系数，有利于提高钻头3在坚硬矿石钻进中的钻进效率；

参照说明书附图1：钻取工作时由于清屑槽5和钻头唇面槽7倾斜角度大于冷却槽6倾斜角度，便于将钻下的矿石废屑导出，同时冷却槽6与清屑槽5和钻头唇面槽7之间有空隙，冷却槽6内的均匀设有冷却孔能够降低两者的温度，保证设备长时间工作。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本实用新型公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本实用新型同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：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，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。

Claims (6)

1.一种超高硬度的双头钻头结构，包括钻头主柱(1)，其特征在于：所述钻头主柱(1)两端均设有钻头槽(2)，所述钻头槽(2)一端设有钻头(3)，所述钻头(3)表面设有切削钻刀(4)，所述钻头(3)和切削钻刀(4)均包括主杆(31)、过渡层(32)和薄膜涂层(33)，所述钻头(3)内侧设有清屑槽(5)，所述清屑槽(5)内侧设有冷却槽(6)，所述冷却槽(6)内侧设有钻头唇面槽(7)，所述钻头唇面槽(7)设置于钻头槽(2)内部，所述钻头主柱(1)表面环绕设有安装座(8)。

2.根据权利要求1所述的一种超高硬度的双头钻头结构，其特征在于：所述钻头主柱(1)、钻头槽(2)、钻头(3)和切削钻刀(4)为一体化设置且均由M2高速钢材料制成。

3.根据权利要求1所述的一种超高硬度的双头钻头结构，其特征在于：所述主杆(31)外侧表面设有过渡层(32)，所述过渡层(32)外侧表面设有薄膜涂层(33)，所述过渡层(32)由TiC材料制成，所述薄膜涂层(33)设置为金刚石薄膜涂层。

4.根据权利要求1所述的一种超高硬度的双头钻头结构，其特征在于：所述清屑槽(5)、冷却槽(6)和钻头唇面槽(7)均为倾斜设置，所述清屑槽(5)和钻头唇面槽(7)为对立设置，所述清屑槽(5)和钻头唇面槽(7)倾斜角度大于冷却槽(6)倾斜角度。

5.根据权利要求1所述的一种超高硬度的双头钻头结构，其特征在于：所述钻头唇面槽(7)表面均匀设有粉碎颗粒(71)，多个所述粉碎颗粒(71)呈倾斜设置，所述粉碎颗粒(71)设置为金刚石钻粒。

6.根据权利要求1所述的一种超高硬度的双头钻头结构，其特征在于：所述安装座(8)外侧环绕设有螺纹连接块(81)。

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