[實用新型]熱壓有序排列碎聚晶孕鑲鉆頭

有效

• 申請號: 201220359437.0
• 申請日: 2012-07-24
• 公開（公告）號: CN202755895U
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 葉宏煜;楊凱華
• 申請（專利權）人: 武漢萬邦激光金剛石工具有限公司
• 主分類號: E21B10/42
• 分類號: E21B10/42
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 楊柳林

技術領域

本實用新型涉及地質工程學科領域所用的金剛石鉆頭，特別是一種在鉆進可鉆性Ⅸ級以下巖石中，鉆進效率高、使用壽命長的熱壓有序排列碎聚晶孕鑲鉆頭。

背景技術

我國研制人造金剛石鉆頭至今已有半個多世紀。目前的金剛石鉆頭雖然具有較好的性能，可以獲得較高的經濟技術指標，但是，隨著向深部找礦方向的發展，巖層越來越硬和復雜、多變；所鉆遇的巖石中多數為可鉆性Ⅸ級以下的巖石，要求金剛石鉆頭不僅鉆進效率要高，而且要求使用壽命要長，還要求鉆頭對巖層的適應性要好。而現有的金剛石鉆頭的品種較少，其性能很難滿足上述多方面的要求。?

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種在鉆進可鉆性Ⅸ級以下的巖石中，可以獲得鉆進效率高、使用壽命長的熱壓有序排列碎聚晶孕鑲鉆頭，從而滿足地質找礦和地質工程領域更高的需求。

本實用新型的目的由以下技術方案來實現：

該鉆頭破碎巖石的工作層由多個扇形切削單元體組成，每個扇形切削單元體由多層有序排列碎聚晶的扇形切削單元層沿鉆頭徑向水平疊加而成（通過冷壓成型）。?

所述組成扇形切削單元體的多層扇形切削單元層為六層，每層由碎聚晶有序排列在鋁合金網上，通過有機膠定位，其上鋪撒含金剛石的定量胎體粉料。

所述組成鉆頭工作層的多個扇形切削單元體，其內疊加的扇形切削單元層有兩種不同規格，由此構成不同的扇形切削單元體，這些不同的扇形切削單元體在鉆頭工作層中為交錯分布排列。

所述扇形切削單元層的厚度為2.2mm～2.6mm。

本實用新型的有益效果：

本實用新型采用碎聚晶作為破碎巖石的主體材料，其出刃高，必然會獲得高的鉆進效率。由于含有多層有序排列碎聚晶孕鑲扇形切削單元層，鉆頭的工作層可高達13mm，可以獲得較長的使用壽命。同時，鉆頭中孕鑲有20%～25%單晶金剛石，不僅可以參與破碎巖石，更重要的是可以保持鉆頭工作層的平衡磨損，提高鉆頭的使用效果。本實用新型鉆頭的成本較低，與常規熱壓金剛石鉆頭相比，其性價比高15%以上。

附圖說明

圖1為本實用新型中的扇形切削單元層一種結構示意圖。

圖2為本實用新型中的扇形切削單元層另一種結構示意圖。

圖3為由圖1中扇形切削單元層構成扇形切削單元體的結構示意圖。

圖4為由圖2中扇形切削單元層構成扇形切削單元體的結構示意圖。

圖5為本實用新型的底唇面結構示意圖。

圖6為圖5的?N-N方向剖視圖。

以上附圖中，各標號與零部件的對應關系為：

1-碎聚晶；2-鋁合金網；?3-含金剛石的胎體粉料；?4-扇形切削單元體；?5-水口；6-鋼基體；7-焊接保徑層粉料；8-切削工作層；9-保徑材料。?

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述，但實施例不應理解為對本實用新型的限制。

附圖所公開的結構就是本實用新型一個實施例的結構。

參閱圖1-圖4，實施時，首先將碎聚晶1按照設計好的規格排列分布在鋁合金網2上，用有機膠定位，然后移入冷壓鋼模中，把含金剛石的胎體粉料3均勻布撒其上，形成扇形切削單元層（見圖1、圖2）；以此方法，連續疊加六層扇形切削單元層，通過冷壓機的壓制而成型，成為鉆頭的扇形切削單元體4（見圖3、圖4）。

扇形切削單元層的厚度依碎聚晶1的粒徑而定，一般在2.2mm～2.6mm范圍；而鋁合金網2和冷壓鋼模的規格尺寸由鉆頭的規格設計確定。扇形切削單元層中碎聚晶1在鋁合金網2上呈有序排列，其上布撒有含金剛石的胎體粉料3，胎體粉料通過計算確定，金剛石的濃度設計為25%，金剛石的品級確定為SMD30。

扇形切削單元體4有兩種不同的排列方式，即圖3和圖4中的兩種形式。在具體實施中，兩種形式必須交替分布排列，而不是連續排列某種形式。每兩種扇形切削單元體4之間由水口5分隔開。

鉆頭的規格不同，所需的扇形切削單元體4的數量不同，一般為偶數數量，即兩種形式各占一半。將扇形切削單元體按要求移入鉆頭石墨模具中，兩個扇形切削單元體4之間由水口5隔開；然后，用膠在模壁上粘住保徑材料9，并布撒經過計算好的焊接保徑層粉料7，壓上鉆頭鋼基體6，鉆頭燒結模具組裝完成。隨后送入中頻電爐中熱壓成型。出爐后的鉆頭緩冷至室溫，本鉆頭即制造完成。

顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。倘若對本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型的基本構思或等同技術，則本實用新型也應該包含這些改動和變型在內。

本說明書中若有未作詳細描述的內容，則屬于本領域專業技術人員公知的技術，此處不再贅述。