CN86202204U - 一种金刚石岩心钻头 - Google Patents
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Abstract
一种金刚石岩心钻头，特别适用于煤系软硬互层岩石绳索取心钻探。该钻头切削单元交错排列，含有不同粒度的金刚石，其金属成分与胎体不同，但一次烧结而成，整个钻头冠部呈单阶梯状，并在三角形切削单元钻头中设有主副水路。在煤系地层中钻进，时效比同心圆尖齿钻头和常规钻头提高百分之四十至五十。每克拉金刚石进尺数提高百分之十五。
Description
本实用新型泼及一种地质钻探用金刚石岩心钻头，特别适用于煤系软硬互层岩石绳索取心钻探。
已有同心园尖齿钻头，用于钻进软硬互层岩石有一定效果。但由于尖齿的金属成份与胎体成份相同，且尖齿呈同心圆排列，对岩石的压碎作用不明显，至使尖齿的刃部易磨损，从而减少钻头寿命。该型钻头缺少付水路结构，不能适应软地层钻进时的排粉和冷却胎体的要求。
本实用新型的任务是：利用犁削和挤压的综合作用破碎弹塑性高及硬度相差悬殊的岩石，同时尽可能增加孔底破岩自由面，改进钻头结构和性能，以在钻进过程中获得稳定的高效、长寿命及低的材料消耗。
解决上述任务的方案是：钻头切削部份采用交错排列的、坚硬耐磨的三角形切削单元，其所含金属成份与胎体不同，它与钻头胎体和钢体一次烧结成型，钻头的冠部形状为单阶梯形，并在切削单元之间设置有主、付水路，从而增加破岩自由面，提高钻进软岩时的排粉和冷却性能。
图1为单阶梯交错齿主付水路金刚石岩心钻头的正剖视图。
图2为该钻头的俯视图。
图3为另一种形式的交错齿金刚石岩心钻头。
图4是图3的俯视图。
图1中三角形切削单元（1）（2）采用特殊金属材料与胎体金属成份不同，及不同粒度的金刚石，金属成份为YZ：WC：CuNiZn＝40：30：30；金刚石粒度比为（80－60目）：（46－20目）＝3：1，而胎体金属成份为YZ：WC：CuNiZn＝30：40：30，三角形切削单元断面的顶角为55度，顶端呈半径为1毫米的圆弧。一组切削单元（1）与另一组切削单元（2）在径向互相交错，其距离相差二分之一齿底宽，在轴向两组切削单元有一高差（h）为0.5－1毫米。整个胎体冠部呈阶梯形，两台阶高度相差（H）为3－5毫米，台阶宽度（b）为胎体总宽度的二分之一。主水路（3）与付水路（4）按等距离在胎体上分布，付水路宽度为主水路的五分之一，主水路宽为8－10毫米。
坚硬耐磨的三角形切削单元（1）（2），在钻进软地层时，以犁削作用为主，切削单元中不同于胎体成份的合金与其所包镶的金刚石同时参与切削岩石；在钻进硬地层时，三角形切削单元的根部压碎岩石，形成粗大颗粒的岩粉不断磨蚀合金，促使金刚石突露，克取岩石，从而保持高效。
胎体呈单阶梯形，钻进过程中使整个孔底呈单阶齿状，超前台阶掏槽破碎，第二台阶单边扩槽破碎，即提高效率，又有利于防止孔斜。主付水路结构，可使胎体扇形块中间部分充分冷却和迅速排粉，有效地防止胎体中心部分早期拉槽，延长钻头寿命。
交错齿排列，使钻头回转时一组切削单元（1）克取孔底岩石呈高低不平的齿状，另一组切削单元（2）相继克取凸起的尖齿形岩石，在孔底形成多个微小凹凸体，即形成多个自由面，产生粗大岩屑，有利于提高钻探效率。
图3是交错齿金刚石岩心钻头的另一种型式，与图1不同之处：一组是三角形切削单元（1），另一组是矩形切削具（2），其后角为15－20度，前角为负10度，三角形切削单元刃角为55－75度，矩形切削刃与三角形切削单元轴向高度相差（h）为1毫米，矩形切削刃的宽度为14.75毫米，该型钻头不设置付水路。其两组切削单元组成复合式钻头，既有三角形切削单元的犁削作用，又有矩形切削单元的刮削作用，适用于弹塑性较高的软硬互层。
本实用新型经在煤系地层试用，在软硬互层明显的地层中钻进，钻进时效比同心圆尖齿钻头和常规钻头提高百分之四十至五十，每克拉金刚石进尺数提高百分之十五。
Claims (5)
1、一种金刚石岩心钻头，由金刚石切削单元、胎体和钢体组成，其特征在于金刚石切削单元含有不同粒度的金刚石，其金属成份与胎体不同，整个胎体冠部呈单阶梯形，且金刚石切削单元与胎体和钢体一次烧结而成。
2、按权利要求1所述的金刚石岩心钻头，其特征在于金刚石切削单元含不同粒度的金刚石，其配比为：（80－60目）：（46－20目）＝3：1；所含金属成份与胎体不同，配比为YZ：WC：CuNiZn＝40：30：30，胎体金属成份为：YZ：WC：CuNiZn＝30：40：30。
3、按权利要求1和2所述的金刚石岩心钻头，其特征在于金刚石切削单元断面呈三角形，刃角为55度，切削单元之间设有主、付水路，付水路宽度为主水路宽度的五分之一，呈等距离分布，主水路宽度为8至10毫米。
4、按权利要求3所述的金刚石岩心钻头，其特征在于金刚石切削单元互相交错排列，径向方向呈相对应交错，轴向相邻切削单元有一高差为0.5－1毫米，整个胎体冠部呈单阶梯形，两个阶梯面之间高差为3－5毫米，宽度各为胎体总宽度的二分之一。
5、按权利要求1和2所述的金刚石岩心钻头，其特征在于金刚石切削单元一组呈三角形，刃角为55－75度，一组矩形，矩形切削单元后角为15－20度，前角为负10度，唇面轴向高差为1毫米。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 86202204 CN86202204U (zh) | 1986-04-21 | 1986-04-21 | 一种金刚石岩心钻头 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 86202204 CN86202204U (zh) | 1986-04-21 | 1986-04-21 | 一种金刚石岩心钻头 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN86202204U true CN86202204U (zh) | 1987-03-04 |
Family
ID=4805789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 86202204 Withdrawn CN86202204U (zh) | 1986-04-21 | 1986-04-21 | 一种金刚石岩心钻头 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN86202204U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1041065C (zh) * | 1992-12-16 | 1998-12-09 | 希尔蒂股份公司 | 具有端面切削刃的空心钻头 |
| CN104295240A (zh) * | 2014-08-18 | 2015-01-21 | 中国地质大学（武汉） | 一种新型金刚石钻头 |
| CN108915600A (zh) * | 2018-08-23 | 2018-11-30 | 兰桥昌 | 一种交叉齿金刚石钻头及其制造方法 |
-
1986
- 1986-04-21 CN CN 86202204 patent/CN86202204U/zh not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1041065C (zh) * | 1992-12-16 | 1998-12-09 | 希尔蒂股份公司 | 具有端面切削刃的空心钻头 |
| CN104295240A (zh) * | 2014-08-18 | 2015-01-21 | 中国地质大学（武汉） | 一种新型金刚石钻头 |
| CN108915600A (zh) * | 2018-08-23 | 2018-11-30 | 兰桥昌 | 一种交叉齿金刚石钻头及其制造方法 |
| CN108915600B (zh) * | 2018-08-23 | 2024-01-12 | 福清市福钻地质装备有限公司 | 一种交叉齿金刚石钻头及其制造方法 |
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