[實用新型]金剛石鉆頭

無效

• 申請號: 200620159251.5
• 申請日: 2006-11-18
• 公開（公告）號: CN201027492Y
• 公開（公告）日: 2008-02-27
• 發明（設計）人: 蘭橋昌
• 申請（專利權）人: 蘭橋昌
• 主分類號: E21B10/00
• 分類號: E21B10/00;E21B10/46;E21B10/60
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種金剛石鉆頭的制造，尤其是一種針對卵石層及堆渣層鉆進的電鍍金剛石鉆頭唇面結構和水路布置的綜合制造方案。

背景技術

目前，公知的金剛石地質鉆頭只使用于巖石和巖層的鉆進，卵石和堆渣層作為金剛石鉆進的禁區禁止使用金剛石鉆進，近年來的一些研究僅限于胎體配方的改進。

卵石、堆渣層金剛石鉆進要解決的主要技術難題包括：鉆頭內外保徑的耐磨性、鉆頭的鉆勁速度、鉆進時高濃度泥漿的暢通及鉆頭工作塊的強度等。

發明內容

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構，以斜水口或者圓弧螺旋水口、加深的內水槽和螺旋外水槽等綜合結構設計，解決鉆頭在鉆進卵石、堆渣層中技術難題。

本實用新型的技術方案包括工作層結構和水路結構兩方面。金剛石鉆頭包括鉆體、鉆頭、水槽等組成。鉆頭設置在鉆體外周，其包括鋼體和工作層，鋼體頂部內外均為錐面。外錐面下連接外保徑體，外保徑體凸設于鋼體外側，外錐面與外保徑體外面夾角為外錐角，其角度為15°至60°。內錐面下連接外保徑體，內保徑體凸設于鋼體內側，內錐面與內保徑體外面夾角為內錐角，其角度為15°至60°。外錐高度和內錐高度不小于2.5mm。外保徑體高度和內保徑高度為12mm-25mm為佳，優選的，內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。水槽分內水槽和外水槽。內水槽設置在鉆體內部，與鉆體中央的鉆頭端面水口連接，外水槽設置在鉆體外側。內外水槽深度為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。

本實用新型的有益效果是：1、通過內外雙錐結構鋼體加厚、加高保徑層的綜合作用，加強卵石、堆渣層鉆進所需的保徑效果；2、通過圓弧型的唇面形狀產生的側向擠壓作用提高鉆頭在小顆粒卵石層中的鉆進速度；3、通過水槽、水口設計，保證卵石層鉆進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合面積，并改變了結合形狀，能夠確保鉆頭工作層與鋼體之間的結合強度，保證鉆頭工作齒不斷裂、不脫層。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型進一步說明。

附圖1是本實用新型的整體結構圖。

附圖2是本實用新型的工作齒結構圖。

圖中，1為鉆頭外水槽、2為鉆頭內水槽、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、α為鉆頭鋼體外錐角、β為鉆頭鋼體內錐角、L3為鋼體外錐高度、L4為鋼體內錐高度、L1為外保徑層高度、L2為內保徑層高度。

具體實施方式

如圖1所示，水槽分內水槽2和外水槽1，其都比常規鉆頭深。內水槽2設置在鉆體內部，與鉆體中央的鉆頭端面水口3連接，外水槽1設置在鉆體外側。內外水槽深度一般為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1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，鋼體頂部內外均為錐面(雙錐面結構)，其關鍵結構是內外錐面和保徑高度。外錐面下連接外保徑體，外保徑體凸設于鋼體外側，外錐面與外保徑體外面夾角為外錐角β，其角度為15°至60°。內錐面下連接外保徑體，內保徑體凸設于鋼體內側，內錐面與內保徑體外面夾角為內錐角α，其角度為15°至60°。外錐高度L3和內錐高度L4不小于2.5mm。外保徑體高度L1和內保徑高度L2為12mm-25mm為佳，優選的，內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，將電鍍金剛石鉆頭的鋼體工作唇面部分的內外加工成錐面，內外錐面的錐度可以相同或者不同。電鍍時，分別向錐面施以便于金剛石鉆頭鋒利和利于鉆進速度的金剛石，增強鉆頭的鉆進速度和穿過堅硬粗粒卵石、塊石或者孤石的能力。本實用新型的鋼體結構下，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，該形狀有利于鉆進較松散的卵石層鉆進時鉆頭將較小卵石擠入鉆孔孔壁。