[實用新型]主副底噴型激光焊接金剛石鉆頭

有效

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• 申請日: 2016-02-03
• 公開（公告）號: CN205349236U
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發(fā)明（設計）人: 潘曉毅;謝德龍;林峰;盧宗柳;肖樂銀;陳超;秦建新;陳家榮;彭少波;劉文平
• 申請（專利權）人: 中國有色桂林礦產地質研究院有限公司
• 主分類號: E21B10/46
• 分類號: E21B10/46;E21B10/60;E21B10/61;B23P15/28
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 廖世傳

技術領域

本實用新型涉及金剛石地質鉆頭，具體為一種主副底噴型激光焊接金剛石鉆頭。

背景技術：

隨著淺部地層礦產資源的日益枯竭及水漲船高的人工成本，地質找礦工作對“單孔單鉆”、“高效長壽”的新型鉆頭需求愈加迫切。

目前業(yè)內公認的提升鉆頭壽命的有效方法主要為提升鉆齒胎體高度，但在目前現(xiàn)有的常規(guī)中頻制法及電鍍制法中，無法很好的解決提升鉆齒胎體高度同胎體強度、胎體內金剛石質量、胎體同基體之間結合強度(以下簡稱胎-基結合強度)之間的矛盾，需從制造方法上進行技術革新才能從根本上解決這些矛盾。

金剛石鉆頭屬超硬工具，其主要特征為含金剛石顆粒的胎體與鋼管基體(帶連接結構)的一端相連接，鋼管基體通過直接或間接安裝在壓力回轉設備上進行磨削鉆取而實現(xiàn)鉆進的鉆進工具，常規(guī)制造方法主要有中頻燒結法、電阻熱燒結法、電鍍法等。

但是隨著工作胎體的加高，以上制造方法都無法在胎體強度、胎體內磨粒質量、胎體-基體結合強度上有效的保障鉆頭質量，這限制了金剛石鉆頭的發(fā)展。

實用新型內容

針對現(xiàn)有技術的不足，本實用新型所要解決的技術問題是提出了一種適用于中低功率激光焊機且模具親和力好，可有效提升厚壁高胎體鉆頭的胎體強度、胎體內磨粒質量、胎體-基體結合強度及鉆進冷卻性能的主副底噴型激光焊接金剛石鉆頭。

能夠解決上述技術問題的主副底噴型激光焊接金剛石鉆頭，其技術方案包括鉆頭胎體和鋼管基體，所不同的是所述鋼管基體的管口直徑小于管體直徑而形成臺階，所述臺階上同軸焊接外徑與管體直徑一致、高度平齊管口端面的補強環(huán)，所述補強環(huán)的內徑與管口的外徑以及臺階之間形成半封閉的水流環(huán)腔，多個鉆頭胎體圓周均布焊接在管口和補強環(huán)的端面上，相鄰鉆頭胎體之間的管口和補強環(huán)的端面上焊接阻水塊；對應于水流環(huán)腔位置開設出貫通臺階的多個主底噴孔和多組副底噴孔，各主底噴孔的位置對應于各阻水塊的出水孔，各組副底噴孔的位置對應在各鉆頭胎體的底部。

為避免主底噴孔的孔徑過小而造成冷卻水流動不暢，各主底噴孔的直徑可以加工出大于水流環(huán)腔的寬度，而各組副底噴孔的直徑則≤水流環(huán)腔的寬度加工。

為有效保證補強環(huán)的強度，所述臺階高度(即補強環(huán)的軸向長度)設計為3mm～8mm。

可視鉆頭胎體的尺寸大小，將各組副底噴孔中的噴孔選擇為2～5個。

所述鋼管基體的壁厚設計為與補強環(huán)的厚度一致且厚度范圍選擇在3mm～10mm之間，厚度的取值視金剛石鉆頭的規(guī)格大小而定。

本實用新型的有益效果：

1、本實用新型解決了胎體高度同胎體強度、胎體內金剛石顆粒質量、胎—基結合強度之間的矛盾問題，本專利對于設備要求低，成型效果好；較熱壓燒結法而言模具重復利用率高，降低了生產成本，可融入流水線化生產作業(yè)提升生產率；較電鍍法而言無污染排放，更節(jié)能環(huán)保。

2、本實用新型自身胎體致密高、金剛石顆粒質量熱損小且具有獨特設計的主副底噴孔內冷循環(huán)水路；該主副底噴孔內冷循環(huán)水路冷卻沖刷覆蓋面積大，可達到鉆頭胎體全覆式沖刷冷卻效果；且在實際鉆進過程中可由內而外對焊縫部位進行冷卻沖刷，可有效降低鉆進時焊縫部位的熱疲勞損傷，提升高胎體金剛石鉆頭的安全使用性能。

3、本實用新型金剛石鉆頭具有時效高、質量穩(wěn)定性好、取芯率高、壽命長等特點。

4、本實用新型制造方法對激光焊接設備要求較低，在鋼管基體、補強環(huán)的匹配設計下，中低功率激光焊接設備即可勝任，設備成本低。

附圖說明

圖1為本實用新型一種實施方式的立體結構示意圖。

圖2為圖1的前視剖視圖。

圖3為圖1中鋼管基體的立體結構示意圖。

圖4為圖3的俯視圖。

圖號標識：1、鉆頭胎體；2、鋼管基體；2-1、管口；2-2、管體；3、補強環(huán)；4、阻水塊；4-1、出水孔；5、主底噴孔；6、副底噴孔；7、水流環(huán)腔。

具體實施方式

下面結合附圖所示實施方式對本實用新型的技術方案作進一步說明。

本實用新型主副底噴型激光焊接金剛石鉆頭包括六個鉆頭胎體1、一個鋼管基體2、一個補強環(huán)3和六個阻水塊4。