[實(shí)用新型]一種取芯用孕鑲塊式金剛石鉆頭

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220324831.0
• 申請(qǐng)日: 2012-07-06
• 公開（公告）號(hào): CN202767890U
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王傳留;孫榮軍;李鎖智;高曉亮;郭冬瓊;張朋;張曉亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中煤科工集團(tuán)西安研究院
• 主分類號(hào): E21B10/46
• 分類號(hào): E21B10/46;E21B10/60
• 代理公司: 西安新思維專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 61114
• 代理人: 李罡

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種取芯用孕鑲塊式金剛石鉆頭。

背景技術(shù)

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，對(duì)礦產(chǎn)資源的需求量迅速增加，隨著淺層資源的枯竭，向深部找礦已經(jīng)提上日程。隨著孔深的增加，遇到的硬巖地層越來(lái)越多。針對(duì)硬巖鉆進(jìn)，仍以采用孕鑲金剛石鉆頭為主。目前常用的孕鑲金剛石鉆頭因工作層的限制，壽命均不高，導(dǎo)致提下鉆等鋪助工作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，直接影響了施工進(jìn)度和生產(chǎn)成本。為此國(guó)內(nèi)外許多研究人員從結(jié)構(gòu)、材料和加工工藝等方面進(jìn)行深入研究，以期提高孕鑲金剛石鉆頭的使用壽命和鉆進(jìn)效率。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種適用于對(duì)鉆頭壽命和時(shí)效要求較高的深孔鉆進(jìn)中，不但能明顯提高孕鑲金剛石鉆頭的使用壽命和鉆進(jìn)效率，而且能提高生產(chǎn)效率，并降低生產(chǎn)成本的取芯用孕鑲塊式金剛石鉆頭。

為解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案：

一種取芯用孕鑲塊式金剛石鉆頭，其特殊之處在于：包括金剛石孕鑲塊和鉆頭鋼體，鉆頭鋼體的頂部圓周上均勻設(shè)置數(shù)個(gè)凸起，每個(gè)凸起的內(nèi)外兩側(cè)分別設(shè)置有鉆頭鋼體水槽、鉆頭水口，任意相鄰的兩個(gè)凸起之間在鉆頭鋼體的頂部設(shè)置有鉆頭剛體水眼，任意相鄰的兩個(gè)凸起之間設(shè)置金剛石孕鑲塊，金剛石孕鑲塊的內(nèi)外兩側(cè)均設(shè)置有金剛石孕鑲塊水槽，金剛石孕鑲塊的中心設(shè)置有金剛石孕鑲塊水眼，金剛石孕鑲塊水眼與鉆頭剛體水眼貫通構(gòu)成沖洗液通道，金剛石孕鑲塊含有內(nèi)外保徑聚晶。

上述的金剛石孕鑲塊的冠部為平底形、齒形或圓弧形。

上述的金剛石孕鑲塊的內(nèi)外側(cè)面均設(shè)置有金剛石聚晶層。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

1、特殊的鋼體結(jié)構(gòu)用于成倍增加金剛石鉆頭工作層高度，熱壓法加工鐵基金剛石孕鑲塊，兩者結(jié)合能明顯提高了鉆頭壽命和鉆進(jìn)效率；

?2、相對(duì)于常規(guī)鉆頭模具，只需設(shè)計(jì)燒結(jié)金剛石孕鑲塊用模具，大幅度降低了生產(chǎn)成本；?

3、簡(jiǎn)化了金剛石鉆頭加工工藝，省略水口和水槽替片的粘貼及后續(xù)清理，只需加工孕鑲塊即可，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的鉆頭鋼體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1的A-A向結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型的金剛石孕鑲塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖4的俯視圖；

圖6為本實(shí)用新型的金剛石孕鑲塊唇面形狀實(shí)施例1示意圖；

圖7為本實(shí)用新型的金剛石孕鑲塊唇面形狀實(shí)施例2示意圖。??

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

參見圖1～7，本實(shí)用新型包括金剛石孕鑲塊1和鉆頭鋼體2，鉆頭鋼體2的頂部圓周上均勻設(shè)置數(shù)個(gè)凸起，每個(gè)凸起的內(nèi)外兩側(cè)分別設(shè)置有鉆頭鋼體水槽8、鉆頭水口6，任意相鄰的兩個(gè)凸起之間在鉆頭鋼體2的頂部設(shè)置有鉆頭剛體水眼7，任意相鄰的兩個(gè)凸起之間設(shè)置金剛石孕鑲塊1，金剛石孕鑲塊1的內(nèi)外兩側(cè)均設(shè)置有金剛石孕鑲塊水槽4，金剛石孕鑲塊1的中心設(shè)置有金剛石孕鑲塊水眼3，金剛石孕鑲塊水眼3與鉆頭剛體水眼7貫通構(gòu)成沖洗液通道。

上述的金剛石孕鑲塊1的冠部為平底形、尖齒形參見圖7或圓弧形參見圖6。

上述的金剛石孕鑲塊1的內(nèi)外側(cè)面均設(shè)置有金剛石保徑聚晶5。

以Ф75/49鑲塊式金剛石鉆頭為例進(jìn)行分步說(shuō)明。

1、加工鉆頭鋼體。鋼體外徑75mm，內(nèi)徑49mm，先加工第一層均布的三個(gè)水口，水口高度8mm，然后在第一層兩水口之間，加工第二層水口，高度10mm，第二層水口與第一層水口有1mm高度的重疊，之后在第一層水口正上方，加工第三層的三個(gè)水口，高度為9?mm，與第二層水口有1mm高度的重疊，之后再加工內(nèi)外水槽，深度2~4mm，再然后加工鑲焊槽，鑲焊槽中心位置加工有直徑4mm水眼，并加工對(duì)應(yīng)的水槽，鑲焊槽與水口之間留有1~4mm厚度，以確保金剛石孕鑲塊與鉆頭鋼體之間的焊接強(qiáng)度；

2、加工金剛石孕鑲塊。根據(jù)鉆頭鋼體上鑲焊槽的尺寸，設(shè)計(jì)金剛石孕鑲塊尺寸，并加工相應(yīng)的限位燒結(jié)用石墨模具；根據(jù)采用的鐵基胎體配方，稱取每種金屬粉末重量進(jìn)行混合，混料時(shí)間不低于24小時(shí)，取出一定混合粉料加入金剛石顆粒，再混合2~4小時(shí)；在模具相應(yīng)位置粘貼保徑聚晶，然后將不含金剛石顆粒混合料先裝入模具內(nèi)，在模具內(nèi)側(cè)形成1?mm左右薄層，之后再裝入混有金剛石顆粒的工作層料，放入上壓模，放進(jìn)真空燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度950℃~980℃。采用限位石墨模具是確保金剛石孕鑲塊尺寸一致性。此外，改變石墨墊片即可改變金剛石孕鑲塊唇面形狀。