[發明專利]一種地質勘探用自銳式交叉鉆頭

有效

• 申請號: 200910246070.4
• 申請日: 2009-11-20
• 公開（公告）號: CN101701508A
• 公開（公告）日: 2010-05-05
• 發明（設計）人: 譚忠誠;孫尚華;肖俊梅;胡小美
• 申請（專利權）人: 長沙銳合鉆石工具有限公司
• 主分類號: E21B10/43
• 分類號: E21B10/43
• 代理公司: 長沙星耀專利事務所 43205
• 代理人: 寧星耀

技術領域

本發明涉及一種鉆頭，尤其是涉及一種地質勘探用自銳式交叉鉆頭。

背景技術

目前，公知的交叉鉆頭結構，內外齒徑向無間隙，齒形徑向截面和縱向形狀均為直角，故 稱矩形齒，其工作效率低，鉆進速度慢，尤其是對10-12級堅硬巖石的鉆進，非常困難；矩 形齒塊在鉆進中受力易集中，齒塊易磨損，鉆頭使用壽命非常短。

發明內容

本發明的目的是提供一種鉆進效率高，使用壽命長的地質勘探用自銳式交叉鉆頭。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：其包括鋼體，鋼體頂端燒結有胎體，胎體 至少有一對外齒和一對內齒，內齒和外齒在圓周上交錯相間排列，且內外齒在旋轉過程中徑 向有間隙，并成三角形，命名為三角形空白區。

以下為進一步改進的方案：

內齒和外齒的齒形采用斜坡結構，斜角角度為10°-40°。

外齒與內齒在圓周上交錯排列均勻分布，且所對應的圓周角相等。

內齒、外齒前視圖為等腰梯形或矩形，角度R為0°-50°，通常大多選用0°、15°、 20°、25°、30°、35°、40°、45°、50°；只有當R＝0°時，內齒、外齒前視圖形狀成 矩形。

內齒徑向截面和外齒徑向截面均成直角梯形，且內外齒斜面方向相反。

內齒根部寬度和外齒根部寬度為鉆頭壁厚的2/3-3/5。

內齒頂部寬度和外齒頂部寬度為鉆頭壁厚的1/3-2/5。

三角空白區寬度為鉆頭壁厚的1/5-1/3。

內齒和外齒高度為6mm-10mm，一般選擇6mm、7mm、8mm、9mm、10mm。

三角形空白區高度一般為齒高的1/3-3/4。

本發明交叉鉆頭在鉆進過程中，三角形空白區處產生突出尖角巖石，形成壓裂破碎；在 巖石破碎過程中所產生的破碎巖石進一步磨損胎體，提高了鉆頭的鋒利度，同時也加快了鉆 進速度。

齒形采用雙斜坡結構，改善了齒塊的受力條件，并在孔底形成破巖自由面。

本發明對10-12級細顆粒高石英含量的堅硬完整巖石鉆進速度可達1.5-2米/小時，使用 壽命長可達26米。

附圖說明

圖1是本發明一實施例的三維形狀示意圖。

圖2是圖1所示實施例的俯視圖。

圖3是圖2A-A處剖視圖。

圖4是圖1所示實施例外齒徑向截面示意圖。

圖5是圖1所示實施例內齒徑向截面示意圖。

圖6是圖1所示實施例內外齒徑向排布位置示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步說明。

實施例1

參照圖1、2，本實施例包括鋼體10，鋼體頂端燒結有胎體20，胎體20有一對外齒1-1、 1-2和一對內齒2-1、2-2，內齒和外齒在圓周上交錯相間排列，均勻分布，且所對應的圓周 角相等，內外齒在旋轉過程中徑向有三角形空白區。

參照圖1、3，圖1中的斜坡3、斜坡4為圖3中角度R對應的兩個對稱斜面，斜坡5為圖 3中角度Q對應的斜坡。

內外齒前視圖成等腰梯形，角度R為30°，斜角Q為30°。

參照圖4、圖5、圖6，內、外齒徑向截面成直角梯形，且內外齒斜面方向相反；內齒根 部寬度和外齒根部寬度W1為鉆頭壁厚W的2/3；內齒頂部寬度和外齒頂部寬度W2為鉆頭壁 厚W的1/3；三角空白區寬度W3為鉆頭壁厚W的1/3；內外齒高度H為7mm；三角形空白區 高度H1為齒高H的1/3。

本實施例產品對12級細顆粒高石英含量的堅硬完整巖石鉆進速度達2.2米/小時；使用 壽命長達26米。

實施例2

本實施例齒斜坡斜角Q為35°；

內齒、外齒前視圖等腰梯形角度R為40°；

內齒根部寬度和外齒根部寬度W1為鉆頭壁厚W的3/5；內齒頂部寬度和外齒頂部寬度W2 為鉆頭壁厚W的2/5；三角空白區寬度W3為鉆頭壁厚W的3/4；內外齒高度H為9mm；三角 形空白區高度H1為齒高H的3/4。

余同實施例1。

本實施例產品對12級細顆粒高石英含量的堅硬完整巖石鉆進速度達1.6米/小時；使用 壽命長達32米。