[實用新型]金剛石鉆頭的分層胎塊及其鉆頭

有效

• 申請號: 201320277870.4
• 申請日: 2013-05-21
• 公開（公告）號: CN203334966U
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 楊志強;楊俊德;楊有林;張周平;趙興福;穆玉生;彭環云;趙燕奎;謝世棋;王凱;齊正廣;史金鑫
• 申請（專利權）人: 金川集團股份有限公司;中南大學
• 主分類號: E21B10/46
• 分類號: E21B10/46
• 代理公司: 北京漢德知識產權代理事務所(普通合伙) 11328
• 代理人: 莊一方

技術領域

本實用新型涉及一種用于鉆頭的胎塊，特別是一種適用于地質巖心鉆探和取樣的金剛石鉆頭的分層工作層胎塊。本實用新型還提供了一種使用該金剛石鉆頭的分層胎塊的鉆頭。

背景技術

金剛石鉆頭是一種切削工具，主要適用于中硬至堅硬巖石，也可用于鉆進混凝土、陶瓷、耐火材料、水泥制品和其他硬脆非金屬材料等。由于它的切削對象的特殊性，這就要求所用的金剛石具有足夠的強度和硬度，以保證金剛石鉆頭的使用壽命和鉆進效率。目前制造普通金剛石鉆頭所采用的方法一般是粉末冶金熱壓法，即將金剛石與合金粉末混合均勻后，與鉆頭基體裝在一起，再通過加熱加壓方法制成金剛石鉆頭。這種制造方法使金剛石經受了1000℃左右的高溫，遭受到熱損傷，金剛石質量下降，影響了鉆頭的使用效果。另外，目前廣泛運用的孕鑲金剛石鉆頭，是將金剛石與合金粉末拌合在一起所制成的鉆頭，胎體將金剛石全部包鑲在里面，在鉆頭工作時，金剛石隨著胎體的磨損不斷出露、工作、脫落、再出露。這種鉆頭由于胎體唇面與巖石表面接觸面積大，唇面施加于巖石的壓強不足以使其破碎，鉆進速度慢，鉆進效率低。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種金剛石鉆頭的分層胎塊，在金剛石鉆頭的徑向上，由金剛石鉆頭的中心軸開始，分層胎塊依次包括一個金剛石內層、一個金剛石中間層、一個金剛石外層、一個第一復合層和一個第二復合層。其中第一復合層壓接在金剛石內層和金剛石中間層之間。第二復合層壓接在金剛石中間層和金剛石外層之間。金剛石鉆頭的分層胎塊，將金剛石內層、金剛石中間層、金剛石外層、第一復合層和第二復合層壓接形成分層胎塊。

本實用新型的另一個目的是提供一種使用上述分層胎塊的鉆頭，在鉆進中金剛石鉆頭胎體唇面與巖石表面接觸面積減少，提高了鉆進速度。

在金剛石鉆頭的分層胎塊另一種示意性實施方式中，第一復合層和第二復合層為合金粉料。

在金剛石鉆頭的分層胎塊再一種示意性實施方式中，金剛石內層中，金剛石顆粒的粒度為45/80，體積百分含量為20%-25%。金剛石中間層中，金剛石顆粒的粒度為35/50，體積百分含量為16%-22%。金剛石外層中，金剛石顆粒的粒度為45/60，體積百分含量為20%-25%。

在金剛石鉆頭的分層胎塊又一種示意性實施方式中，分層胎塊由冷壓模具成型的方式將金剛石內層、第一復合層、金剛石中間層、第二復合層和金剛石外層壓合在一起。

本實用新型還提供了一種鉆頭，包括復數個上述金剛石鉆頭的分層胎塊和一個鉆頭基體。分層胎塊沿鉆頭基體的周向均布其上。

附圖說明

圖1用于說明金剛石鉆頭的分層胎塊一種示意性實施方式的結構示意圖。

圖2至圖4用于說明金剛石鉆頭的分層胎塊在工作過程中工作唇面的變化。

圖5用于說明金剛石鉆頭的分層胎塊的成型原理。

標號說明

10??金剛石內層

20??金剛石中間層

30??金剛石外層

40??第一復合層

50??第二復合層

60??鉆頭基體

70??分層胎塊

72??中心軸

82??外模

84??下壓頭

86??上壓頭。

具體實施方式

為了對實用新型的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖說明本實用新型的具體實施方式，在各圖中相同的標號表示相同或結構相似但功能相同的部分。為使圖面簡潔，各圖中的只示意性地表示出了與本實用新型相關的部分，它們并不代表其作為產品的實際結構。另外，以使圖面簡潔便于理解，在有些圖中具有相同結構或功能的部件，僅示意性地繪示了其中的一個，或僅標出了其中的一個。

在本文中，“一個”不僅表示“僅此一個”，也可以表示“多于一個”的情形。

本實用新型中使用的金剛石包括天然金剛石和人造金剛石。

圖1用于說明金剛石鉆頭的分層胎塊一種示意性實施方式的結構示意圖，圖中虛線示意性地顯示了金剛石鉆頭的鉆頭基體。如圖所示，沿著鉆頭基體的周向上，間隔地均布著多個金剛石鉆頭的分層胎塊。