[發明專利]鉆頭

在審

• 申請號: 201410505894.X
• 申請日: 2014-09-28
• 公開（公告）號: CN104806171A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 鎖銀飛;蔣文峰;鄒鋒;胡朝輝;劉若飛;于錦
• 申請（專利權）人: 湖南飛碟新材料有限責任公司
• 主分類號: E21B10/46
• 分類號: E21B10/46
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及挖掘或鉆探設備領域，尤其涉及一種用于挖掘或鉆探用的鉆頭。

背景技術

在地質勘探中，尤其是在堅硬巖層深孔鉆進中，目前的鉆頭的工作部鉆齒主要是平面結構鉆齒或鋸齒狀結構鉆齒。在對特別堅硬的巖層鉆進時，平面狀結構鉆齒的鉆頭常因與待鉆面的接觸面積較大而出現“打滑”現象或進尺緩慢。為了解決上述問題，技術人員一般會使用鋸齒狀結構鉆齒的鉆頭，通常是多圈鉆齒依次排列的設計，從而整體上減少了與待鉆面的接觸面積，并增加了鉆齒與待鉆面的接觸點，使得對堅硬巖層鉆進時不會出現“打滑”現象，并有效提高了鉆進效率。但是，鋸齒狀結構鉆齒的鉆頭在工作時，由于受側壓力、凹槽深度、鉆齒唇面結構及材質等因素的影響，鉆齒各部分受力不一與磨損不同步，容易造成鉆頭工作部內外側鉆齒被打斷而縮短鉆頭的使用壽命，使得提鉆更換鉆頭等輔助鉆進時間大幅增加，從而造成時間和資源上的大量浪費。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種鉆進效率高、鉆齒不易磨損與折斷，且鉆頭使用壽命長的鉆頭。

本發明提供的鉆頭，包括圓柱形鉆頭本體和陣列設置于所述鉆頭本體的多個鉆齒，其特征在于，所述鉆齒包括工作層和填充層，沿著所述鉆頭本體的徑向方向，所述工作層陣列間隔設置，所述填充層夾設于相鄰二工作層之間，且所述工作層的硬度大于所述填充層的硬度。

在本發明的一種較佳實施例中，所述工作層為硬質合金層或金剛石層，所述填充層為軟質合金層。

在本發明的一種較佳實施例中，所述工作層由鐵、銅、鎳和鈷等單質金屬粉末或者預合金粉末制備而成。

在本發明的一種較佳實施例中，所述填充層的高度為所述鉆齒高度的20％-100％。

在本發明的一種較佳實施例中，所述鉆頭本體與所述工作層的材質相同。

在本發明的一種較佳實施例中，所述工作層的硬度介于10HRC～45HRC之間。

在本發明的一種較佳實施例中，所述鉆頭本體呈中空圓柱形，其包括相對設置的內壁面、外壁面以及連接所述內壁面和外壁面的二環狀端面，所述內壁面圍成所述鉆頭本體的內腔，所述多個鉆齒均勻陣列設置于所述鉆頭本體的其中一個環狀端面并圍成環狀。

在本發明的一種較佳實施例中，所述相鄰兩個鉆齒之間設有過水槽，所述過水槽連通所述鉆頭本體的內腔和外側。

在本發明的一種較佳實施例中，所述鉆齒設有齒槽，所述齒槽呈開口狀，其開口端朝向所述鉆頭本體的外側。

在本發明的一種較佳實施例中，所述鉆齒的截面形狀為凹字形。

相較于現有技術，本發明提供的鉆頭的鉆齒沿著所述鉆頭本體的徑向方向包括多個間隔設置的工作層和夾設于相鄰二工作層之間的填充層，且所述工作層的硬度大于所述填充層的硬度，在所述鉆頭的鉆進過程中，所述填充層較先于所述工作層被磨損掉，形成凹槽，一方面，有利于所述鉆齒各個位置的磨損同步、受力均勻，不易折斷所述鉆齒，另一方面，隨著所述填充層被磨損掉而形成的凹槽的出現，可以增大所述鉆齒與待鉆面的接觸點，同時還能減少所述鉆齒與待鉆面的接觸面積，集中鉆削力，提高鉆進效率，而且形成的凹槽還可以用于容屑、排屑和冷卻，進一步提高所述鉆齒的容屑、排屑和冷卻性能，從而提高所述鉆頭的鉆進效率，并延長使用壽命。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖，其中：

圖1是本發明提供的鉆頭的一較佳實施例的結構示意圖；

圖2是圖1所示鉆頭沿A-A線的剖視圖；

圖3是本發明提供的鉆頭的另一較佳實施例的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發明保護的范圍。

請結合參閱圖1和圖2，其中圖1是本發明提供的鉆頭的一較佳實施例的結構示意圖，圖2是圖1所示鉆頭沿A-A線的剖視圖。所述鉆頭100包括圓柱形鉆頭本體1和陣列設置于所述鉆頭本體1的多個鉆齒2。