JPS60246985A - ドリルビツト - Google Patents
ドリルビツトInfo
- Publication number
- JPS60246985A JPS60246985A JP10348984A JP10348984A JPS60246985A JP S60246985 A JPS60246985 A JP S60246985A JP 10348984 A JP10348984 A JP 10348984A JP 10348984 A JP10348984 A JP 10348984A JP S60246985 A JPS60246985 A JP S60246985A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sintered diamond
- drill bit
- inclination angle
- diamond
- bit
- 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.)
- Granted
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- Earth Drilling (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(イ)技術分野
本発明は硬度の高い岩石を高能率で掘削することができ
る長寿命の焼結ダイヤモンドピットに関する。
る長寿命の焼結ダイヤモンドピットに関する。
(0)背景技術
焼結ダイヤモンドは微細なダイヤモンド粒子を結合させ
たもので、耐摩耗性や耐へき間外に優れているため、ド
リルビットの刃先材として使用されている。このドリル
ビットに使用されている焼結ダイヤモンドは第1図に示
した如(、超硬合金の円板に焼結ダイヤモンドが接合さ
れたもので、これを鑞付等の手法によりビットボディー
に固定して使用する。このビットは中硬質前以下の硬度
の岩石掘削では能率は窩いが硬度が高い岩石掘削では焼
結ダイヤモ/ドが欠損して掘削能率は低く寿命は短く、
硬質岩を高能率で掘削可能なドリルビットがないのが現
状である。
たもので、耐摩耗性や耐へき間外に優れているため、ド
リルビットの刃先材として使用されている。このドリル
ビットに使用されている焼結ダイヤモンドは第1図に示
した如(、超硬合金の円板に焼結ダイヤモンドが接合さ
れたもので、これを鑞付等の手法によりビットボディー
に固定して使用する。このビットは中硬質前以下の硬度
の岩石掘削では能率は窩いが硬度が高い岩石掘削では焼
結ダイヤモ/ドが欠損して掘削能率は低く寿命は短く、
硬質岩を高能率で掘削可能なドリルビットがないのが現
状である。
(ハ)発明の開示
そこで本発明者等は、硬質岩を高能率で掘削可能なドリ
ルビットについて研究を重ねた。その結果第2図に示す
如く中央部及び外周部に傾斜を有したピット/ヤノクに
柱状形状を存する焼結ダイヤモ/ドを植え込んだビット
が高能率で硬質岩を11i1i削することが可能である
ことが判明した。中央部に傾斜をつけることにより、掘
進速度が上昇する理由としては次の如く考えられる。ド
リルビットで岩石をll1iI削したとき、中央部の周
速が遅いため、岩石の加工能率が低く、また焼結ダイヤ
モンドに負荷される応力が高くなり掘進速度が低くなる
と考えられる。中央部に傾斜をつけることにより中央部
の岩石が凸状に削られ、ビット荷重で破壊しやすくなる
ため掘進率が上昇するものとill定される。特に硬質
岩の場合この現象は顕著である。
ルビットについて研究を重ねた。その結果第2図に示す
如く中央部及び外周部に傾斜を有したピット/ヤノクに
柱状形状を存する焼結ダイヤモ/ドを植え込んだビット
が高能率で硬質岩を11i1i削することが可能である
ことが判明した。中央部に傾斜をつけることにより、掘
進速度が上昇する理由としては次の如く考えられる。ド
リルビットで岩石をll1iI削したとき、中央部の周
速が遅いため、岩石の加工能率が低く、また焼結ダイヤ
モンドに負荷される応力が高くなり掘進速度が低くなる
と考えられる。中央部に傾斜をつけることにより中央部
の岩石が凸状に削られ、ビット荷重で破壊しやすくなる
ため掘進率が上昇するものとill定される。特に硬質
岩の場合この現象は顕著である。
この傾斜角αは20°〜70°が最適である。傾斜角α
が70°を越えると凸状になった岩石が破壊されにくく
なるため掘進速度の」1昇は期待できない。また傾斜角
αが20°未満であると、中央部に岩石が埋もれた状態
となるため、この部分が掘削されにくくなり掘進速度は
低下する。
が70°を越えると凸状になった岩石が破壊されにくく
なるため掘進速度の」1昇は期待できない。また傾斜角
αが20°未満であると、中央部に岩石が埋もれた状態
となるため、この部分が掘削されにくくなり掘進速度は
低下する。
外周部に傾斜角をつけた効果は次の如くである。
外周部は周速が早く、焼結ダイヤモンドの岩石切削量が
多くなり摩耗が著しい。外周部に傾斜をつけることによ
り、焼結ダイヤモンド単位長当りの切削量を低下させ、
摩耗を軽減し長寿命化させることができる。また、掘削
孔が曲がることを防止するこきが可能である。
多くなり摩耗が著しい。外周部に傾斜をつけることによ
り、焼結ダイヤモンド単位長当りの切削量を低下させ、
摩耗を軽減し長寿命化させることができる。また、掘削
孔が曲がることを防止するこきが可能である。
外周部の傾斜角βは15°〜75°が良い。傾斜角βが
75°を越えると上2の効果はな(、βが15°未満で
はピットン十ンクが長くなりすぎ、実用的でない。外周
部の傾斜は岩質にあわせて2段以」二に分割することが
できる。
75°を越えると上2の効果はな(、βが15°未満で
はピットン十ンクが長くなりすぎ、実用的でない。外周
部の傾斜は岩質にあわせて2段以」二に分割することが
できる。
中心軸近傍は、第2図に示した如く水平部があっても良
い。この水平部の長さdはビット径の1/4以下が良い
。水平部の長さdがビット径の174を越えると中心部
の岩石が破壊されにくくなり掘削速度は低下する。
い。この水平部の長さdはビット径の1/4以下が良い
。水平部の長さdがビット径の174を越えると中心部
の岩石が破壊されにくくなり掘削速度は低下する。
使用する焼結ダイヤモンドは、掘削時に摩耗していくた
め、常に一定の掘進速度を得るには、柱状形状にする必
要がある。また焼結ダイヤモンドを硬質岩11ji削に
用いる場合、焼結ダイヤモンド刃先に、fh熱応力負荷
されるため、欠損する可能性かあるが、この現象は焼結
ダイヤモンドをWCまたは(MoW)Cを鉄族金属で補
強した複合焼結ダイヤモンドを用いることにより防止で
きる。
め、常に一定の掘進速度を得るには、柱状形状にする必
要がある。また焼結ダイヤモンドを硬質岩11ji削に
用いる場合、焼結ダイヤモンド刃先に、fh熱応力負荷
されるため、欠損する可能性かあるが、この現象は焼結
ダイヤモンドをWCまたは(MoW)Cを鉄族金属で補
強した複合焼結ダイヤモンドを用いることにより防止で
きる。
特にこの複合焼結ダイヤモンドの焼結ダイヤモ/ド部が
、掘削方向に露出していれば焼結ダイヤモンドが掘削に
寄与し、サーメットは焼結ダイヤモンドの補強材゛とし
て、作用するため焼結ダイヤモンドが欠損することなく
高能率で硬質法を掘削することが可能である。また焼結
ダイヤモンドの一部がサーメットと接していないため、
焼結ダイヤモンドの外周部が超硬合金で包囲されたもの
より熱応力が低く加熱時の微亀裂の発生はなく、これを
刃先祠として用いたビットは硬質岩を1liii削して
も欠損することはない。本発明のドリルビットは焼結ダ
イヤモンドが摩滅するまで掘進速度を低下させることな
(使用できるので非常に寿命は長い。また焼結ダイヤモ
ンドの露出部の断面形状を円弧状にすることにより焼結
ダイヤモンドの欠損を抑制できる。
、掘削方向に露出していれば焼結ダイヤモンドが掘削に
寄与し、サーメットは焼結ダイヤモンドの補強材゛とし
て、作用するため焼結ダイヤモンドが欠損することなく
高能率で硬質法を掘削することが可能である。また焼結
ダイヤモンドの一部がサーメットと接していないため、
焼結ダイヤモンドの外周部が超硬合金で包囲されたもの
より熱応力が低く加熱時の微亀裂の発生はなく、これを
刃先祠として用いたビットは硬質岩を1liii削して
も欠損することはない。本発明のドリルビットは焼結ダ
イヤモンドが摩滅するまで掘進速度を低下させることな
(使用できるので非常に寿命は長い。また焼結ダイヤモ
ンドの露出部の断面形状を円弧状にすることにより焼結
ダイヤモンドの欠損を抑制できる。
複合焼結ダイヤモンドのピントボディーより露出する部
分は掘進時に最も耐衝撃性を要求される部分であり、そ
の部分に各種の丸みを持たせておいても本発明の効果を
得ることができる。第3図に本願の1例を示す。即ち本
願で言う円柱形状の複合焼結ダイヤモンドにおいてはそ
の端部に丸みを持たせたり、また半球状に加工しても何
ら問題なく本願の効果を一層大ならしめるものである。
分は掘進時に最も耐衝撃性を要求される部分であり、そ
の部分に各種の丸みを持たせておいても本発明の効果を
得ることができる。第3図に本願の1例を示す。即ち本
願で言う円柱形状の複合焼結ダイヤモンドにおいてはそ
の端部に丸みを持たせたり、また半球状に加工しても何
ら問題なく本願の効果を一層大ならしめるものである。
以下実施例により詳細に説明する。
(ニ)本発明を実施するための最良の形態実施例1
第4図の複合焼結ダイヤモンドを試作した。外径は3,
5開高さ5虹である。この焼結ダイヤモンドを表1の形
状のビットボディにロウ付けしドリルビットを作製して
圧縮強度1700kg/cm’ 、ショアー硬度90〜
100の花崗岩を毎分200回転で掘削した。
5開高さ5虹である。この焼結ダイヤモンドを表1の形
状のビットボディにロウ付けしドリルビットを作製して
圧縮強度1700kg/cm’ 、ショアー硬度90〜
100の花崗岩を毎分200回転で掘削した。
比較のため、ビットNα3と同形状の天然ダイヤモンド
ビットも試作し、同条件で掘削した掘削結果も表1のN
[L 6に示す。本発明のドリルビットは天然ダイヤモ
ンドビットよりも掘進速度が早く、寿命も長いことがわ
かった。
ビットも試作し、同条件で掘削した掘削結果も表1のN
[L 6に示す。本発明のドリルビットは天然ダイヤモ
ンドビットよりも掘進速度が早く、寿命も長いことがわ
かった。
表 1
実施例2
第2図に示す形状の外径60吐のドリルビットボディを
作製した。
作製した。
このビットボディの中央部の傾斜角α、外周部の傾斜角
β及び中心水平部の直径dはそれぞれ45’ 、 30
°、8mmである。
β及び中心水平部の直径dはそれぞれ45’ 、 30
°、8mmである。
このピッドボディに第5図a)〜e)までの形状を存す
る複合焼結ダイヤモンドをロウ付けしてドリルビットを
試作し圧縮強度1500kg/c♂、ノヨアー硬度85
〜100の花崗岩及び圧縮強度1200kg/cm”、
/ヨアー硬度75〜85の安山岩を毎分300回転で掘
削した。この比較のため、第1図の形状の市販の焼結ダ
イヤモンドを使用した同形状のドリルビットも試作しテ
ストした。結果を表2に示す。
る複合焼結ダイヤモンドをロウ付けしてドリルビットを
試作し圧縮強度1500kg/c♂、ノヨアー硬度85
〜100の花崗岩及び圧縮強度1200kg/cm”、
/ヨアー硬度75〜85の安山岩を毎分300回転で掘
削した。この比較のため、第1図の形状の市販の焼結ダ
イヤモンドを使用した同形状のドリルビットも試作しテ
ストした。結果を表2に示す。
表 2
第1図は超硬合金円板に焼結ダイヤモンドが接複合焼結
ダイヤモンドの例である。 ■、焼結ダイヤモンド2.超硬合金台金3、ビットボデ
ィ 4.柱状焼結ダイヤモンド5、水孔 6.超硬合金 第4図 第5図 ユ)l)) c) tl) e)
ダイヤモンドの例である。 ■、焼結ダイヤモンド2.超硬合金台金3、ビットボデ
ィ 4.柱状焼結ダイヤモンド5、水孔 6.超硬合金 第4図 第5図 ユ)l)) c) tl) e)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)中央部及び外周部に傾斜を存しており、中央部の
傾斜角が中心軸に対して、20°〜70°であり、外周
部の傾斜角が15°〜75°であるビットシャンクに柱
状形状を有する焼結ダイヤモンドを植え込んだことを特
徴とするドリルビット。 (2)外周部の傾斜が2段以上あり、その中心軸に対す
る傾斜角が外周になるほど小さいことを特徴とする特許
請求の範囲第(1)項記載のドリルビット(3)焼結ダ
イヤモンドの外周部にWCまたは(Mo・W)Cを鉄族
金属で結合したサーメットが接合したノド。 (4)焼結ダイヤモンドの外周部にWCまたは(Mo・
W)Cを鉄族金属で結合したサーメットが接合した部分
と焼結ダイヤモンドが露出した部分を存するット。 (5)複合焼結ダイヤモンドの形状が円柱であることを
特徴とする特許請求の範囲第(3)項または第(4)項
記載のドリルビット。 (6ン複合焼結ダイヤモンドの形状が柱状でその横断面
形状が縦方向に一定であることを特徴とする特許請求の
範囲第(3)項または第(4)項または第6)項記載の
ドリルビット。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10348984A JPS60246985A (ja) | 1984-05-21 | 1984-05-21 | ドリルビツト |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10348984A JPS60246985A (ja) | 1984-05-21 | 1984-05-21 | ドリルビツト |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60246985A true JPS60246985A (ja) | 1985-12-06 |
JPH0119519B2 JPH0119519B2 (ja) | 1989-04-12 |
Family
ID=14355413
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10348984A Granted JPS60246985A (ja) | 1984-05-21 | 1984-05-21 | ドリルビツト |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60246985A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006266007A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Mitsubishi Materials Corp | 掘削用ビット及び切刃チップ |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS539205A (en) * | 1976-07-12 | 1978-01-27 | Christensen Inc | Ground boring drill bit |
-
1984
- 1984-05-21 JP JP10348984A patent/JPS60246985A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS539205A (en) * | 1976-07-12 | 1978-01-27 | Christensen Inc | Ground boring drill bit |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006266007A (ja) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Mitsubishi Materials Corp | 掘削用ビット及び切刃チップ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0119519B2 (ja) | 1989-04-12 |
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