專利名稱：金剛石鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種金剛石鉆頭的制造，尤其是一種針對(duì)卵石層及堆渣層 鉆進(jìn)的電鍍金剛石鉆頭唇面結(jié)構(gòu)和水路布置的綜合制造方案。
背景技術(shù)：
目前，公知的金剛石地質(zhì)鉆頭只使用于巖石和巖層的鉆進(jìn)，卵石和堆渣層 作為金剛石鉆進(jìn)的禁區(qū)禁止使用金剛石鉆進(jìn)，近年來的一些研究?jī)H限于胎體配 方的改進(jìn)。卵石、堆渣層金剛石鉆進(jìn)要解決的主要技術(shù)難題包括鉆頭內(nèi)外保徑的耐 磨性、鉆頭的鉆勁速度、鉆進(jìn)時(shí)高濃度泥漿的暢通及鉆頭工作塊的強(qiáng)度等。發(fā)明內(nèi)容本使用新型的目的是提供一種采取雙錐加厚保徑圓弧唇面結(jié)構(gòu)，以斜水口 或者圓弧螺旋水口、加深的內(nèi)水槽和螺旋外水槽等綜合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，解決鉆頭在 鉆進(jìn)卵石、堆渣層中技術(shù)難題。本實(shí)用新型的技術(shù)方案包括工作層結(jié)構(gòu)和水路結(jié)構(gòu)兩方面。金剛石鉆頭包 括鉆體、鉆頭、水槽等組成。鉆頭設(shè)置在鉆體外周，其包括鋼體和工作層，鋼 體頂部?jī)?nèi)外均為錐面。外錐面下連接外保徑體，外保徑體凸設(shè)于鋼體外側(cè)，外錐面與外保徑體外面夾角為外錐角，其角度為15°至60°。內(nèi)錐面下連接外保徑體，內(nèi)保徑體凸設(shè)于鋼體內(nèi)側(cè)，內(nèi)錐面與內(nèi)保徑體外面夾角為內(nèi)錐角，其角度為15°至60°。外錐高度和內(nèi)錐高度不小于2.5mm。外保徑體高度和內(nèi)保徑高度 為12mm—25mm為佳，優(yōu)選的，內(nèi)保徑體高度比外保徑體高度短3mm—10mm。 工作層包覆于鋼體外，金剛石電鍍于錐面的端面上。水槽分內(nèi)水槽和外水槽。 內(nèi)水槽設(shè)置在鉆體內(nèi)部，與鉆體中央的鉆頭端面水口連接，外水槽設(shè)置在鉆體
外側(cè)。內(nèi)外水槽深度為4^6mm，鉆頭端面水口可為斜水口、螺旋形水口、圓弧 形水口或者10mm—20mm的寬水口 。各種水口兩側(cè)可以使平行的或者不平行的， 除寬水口外，其它水口寬度以6—15mm為佳。外水槽外形為螺旋形。本實(shí)用新型的有益效果是1、通過內(nèi)外雙錐結(jié)構(gòu)鋼體加厚、加高保徑層的 綜合作用，加強(qiáng)卵石、堆渣層鉆進(jìn)所需的保徑效果；2、通過圓弧型的唇面形狀產(chǎn)生的側(cè)向擠壓作用提高鉆頭在小顆粒卵石層中的鉆進(jìn)速度；3、通過水槽、水口設(shè)計(jì)，保證卵石層鉆進(jìn)所需高濃度泥漿的暢通，并保證粗顆粒鉆探碎屑的排除；4、通過雙錐面增加了電鍍層與鋼體之間的結(jié)合面積，并改變了結(jié)合形狀，能夠確保鉆頭工作層與鋼體之間的結(jié)合強(qiáng)度，保證鉆頭工作齒不斷裂、不脫層。


以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。 附圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)圖。附圖2是本實(shí)用新型的工作齒結(jié)構(gòu)圖。圖中，1為鉆頭外水槽、2為鉆頭內(nèi)水槽、3為鉆頭端面水口、 4為鉆頭外 水槽外形、5為鉆頭鋼體、6為鉆頭工作層、ct為鉆頭鋼體外錐角、卩為鉆頭鋼 體內(nèi)錐角、L3為鋼體外錐高度、L4為鋼體內(nèi)錐高度、Ll為外保徑層高度、L2 為內(nèi)保徑層高度。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，水槽分內(nèi)水槽2和外水槽1，其都比常規(guī)鉆頭深。內(nèi)水槽2設(shè) 置在鉆體內(nèi)部，與鉆體中央的鉆頭端面水口 3連接，外水槽1設(shè)置在鉆體外側(cè)。 內(nèi)外水槽深度一般為4~6mm,鉆頭端面水口 3通常可為斜水口、螺旋形水口、 圓弧形水口或者10mm—20mm的寬水口。各種水口兩側(cè)可以使平行的或者不平 行的，除寬水口外，其它水口寬度以"15mm為佳。外水槽l外形為螺旋形為 最佳。如圖2所示，鉆頭包括鋼體5和工作層6，鋼體頂部?jī)?nèi)外均為錐面(雙錐面 結(jié)構(gòu))，其關(guān)鍵結(jié)構(gòu)是內(nèi)外錐面和保徑高度。外錐面下連接外保徑體，外保徑體 凸設(shè)于鋼體外側(cè)，外錐面與外保徑體外面夾角為外錐角(3，其角度為15°至60°。
內(nèi)錐面下連接外保徑體，內(nèi)保徑體凸設(shè)于鋼體內(nèi)側(cè)，內(nèi)錐面與內(nèi)保徑體外面夾角為內(nèi)錐角a，其角度為15°至60°。外錐高度L3和內(nèi)錐高度L4不小于2.5mm。 外保徑體高度Ll和內(nèi)保徑高度L2為12mm—25mm為佳，優(yōu)選的，內(nèi)保徑體高 度比外保徑體高度短3mm—10mm。工作層包覆于鋼體外。加工時(shí)，將電鍍金剛石鉆頭的鋼體工作唇面部分的內(nèi)外加工成錐面，內(nèi)外 錐面的錐度可以相同或者不同。電鍍時(shí)，分別向錐面施以便于金剛石鉆頭鋒利 和利于鉆進(jìn)速度的金剛石，增強(qiáng)鉆頭的鉆進(jìn)速度和穿過堅(jiān)硬粗粒卵石、塊石或 者孤石的能力。本實(shí)用新型的鋼體結(jié)構(gòu)下，鉆頭唇面在電鍍完成后自然形成以 鉆頭厚度為直徑的圓弧或者略平的圓弧形狀，該形狀有利于鉆進(jìn)較松散的卵石 層鉆進(jìn)時(shí)鉆頭將較小卵石擠入鉆孔孔壁。
權(quán)利要求1、一種金剛石鉆頭，由包括鉆體、鉆頭、水槽等組成，其特征是鉆頭設(shè)置在鉆體外周，其包括鋼體和工作層，鋼體頂部?jī)?nèi)外均為錐面，外錐面下連接外保徑體，外保徑體凸設(shè)于鋼體外側(cè)，內(nèi)錐面下連接外保徑體，內(nèi)保徑體凸設(shè)于鋼體內(nèi)側(cè)，工作層包覆于鋼體外，金剛石電鍍于錐面的端面上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金剛石鉆頭，其特征是外錐面與外保徑體外面 夾角為外錐角，其角度為15°至60°，內(nèi)錐面與內(nèi)保徑體外面夾角為內(nèi)錐角，其角度為15°至60°，外錐高度和內(nèi)錐高度不小于2.5mm，外保徑體高度和內(nèi)保徑 高度為12mm—25mm。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的金剛石鉆頭，其特征是內(nèi)保徑體高度比外保徑 體高度短3mm—10mm。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的金剛石鉆頭，其特征是水槽分內(nèi)水槽 和外水槽，內(nèi)水槽設(shè)置在鉆體內(nèi)部，與鉆體中央的鉆頭端面水口連接，外水槽 設(shè)置在鉆體外側(cè)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的金剛石鉆頭，其特征是內(nèi)外水槽深度為4~6mm, 鉆頭端面水口可為斜水口、螺旋形水口、圓弧形水口或者10mm—20mm的寬水 口，外水槽外形為螺旋形。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的金剛石鉆頭，其特征是斜水口、螺旋形水口、 圓弧形水口寬度為6—15mm。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種采取雙錐加厚保徑圓弧唇面結(jié)構(gòu)的金剛石鉆頭，由包括鉆體、鉆頭、水槽等組成，其特征是鉆頭設(shè)置在鉆體外周，其包括鋼體和工作層，鋼體頂部?jī)?nèi)外均為錐面，外錐面下連接外保徑體，外保徑體凸設(shè)于鋼體外側(cè)，內(nèi)錐面下連接外保徑體，內(nèi)保徑體凸設(shè)于鋼體內(nèi)側(cè)，工作層包覆于鋼體外。由于采用了上述結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了提高鉆頭在小顆粒卵石層中的鉆進(jìn)速度、能夠確保鉆頭工作層與鋼體之間的結(jié)合強(qiáng)度、提高鉆進(jìn)時(shí)高濃度泥漿的暢通、保證鉆頭工作齒不斷裂、不脫層等積極效果。
文檔編號(hào)E21B10/60GK201027492SQ20062015925
公開日2008年2月27日 申請(qǐng)日期2006年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月18日
發(fā)明者蘭橋昌 申請(qǐng)人:蘭橋昌