CN202900050U - 一种孕镶金刚石井壁取芯钻头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种孕镶金刚石井壁取芯钻头，包括钢体、胎体、金刚石，胎体包括工作层和非工作层，胎体的工作层通过胎体的非工作层与钢体固定连接，胎体的工作层上形成切削体，金刚石烧结在胎体的工作层内，胎体的工作端面上沿钻头转动的方向上设置有凹槽，凹槽将胎体的工作端面分割为两个切削刃。本实用新型的孕镶金刚石钻头的工作端面被分割为两个切削刃，能有效提高钻头的切削性能，硬度适中的钻头胎体，使得金刚石磨粒随着胎体磨损的增加而不断露出胎体，并立即参与岩层的切削，提高取芯作业时效性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种钻头，具体地，涉及一种孕镶金刚石井壁取芯钻头。
背景技术
现在的旋转井壁取芯器使用的钻头均为表镶金刚石钻头，这类钻头在使用的时候存在局限性。由于参与切削的金刚石磨粒只镶嵌在钻头胎体的表面，当其在钻取坚硬岩层时，随着取芯作业时间的增加，参与切削的金刚石磨粒会被严重磨损，其数量也会随着胎体的磨损而越来越少，直至最后金刚石磨损耗尽，取芯作业随之停止。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型公开了一种双切削刃的孕镶金刚石井壁取芯钻头。
本实用新型公开的孕镶金刚石井壁取芯钻头，包括钢体、胎体、金刚石，所述胎体包括工作层和非工作层，所述胎体的工作层通过所述胎体的非工作层与所述钢体固定连接，所述胎体的工作层上形成切削体，所述金刚石烧结在所述胎体的工作层内，所述胎体的工作端面上沿钻头转动的方向上设置有凹槽，所述凹槽将所述胎体的工作端面分割为两个切削刃。
较佳地，所述凹槽的截面为三角形或矩形。
较佳地，所述孕镶所述胎体的工作层上设置有水口，所述水口的数目为3-10个。
较佳地，所述水口的数目为6个。
较佳地，所述表镶金刚石钻头的内径为25mm，外径为33-35.8mm。
较佳地，所述胎体为硬质金属材质胎体。
较佳地，所述胎体为钨基材胎体或铜基材胎体。
较佳地，
所述金刚石为500克拉/粒、水口的数目为6个，钻头的内径为25mm，外径为33mm、胎体为铜基材胎体，或者，
所述金刚石为500克拉/粒、水口的数目为10个，钻头的内径为25mm，外径为35.8mm、胎体为铜基材胎体。
本实用新型的孕镶金刚石钻头的工作端面被分割为两个切削刃，能有效提高钻头的切削性能，硬度适中的钻头胎体，使得金刚石磨粒随着胎体磨损的增加而不断露出胎体，并立即参与岩层的切削，提高取芯作业时效性。
附图说明
图1为本实用新型实施例中孕镶金刚石井壁取芯钻头结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
本实用新型公开的一个实施例中，提供了一种孕镶金刚石井壁取芯钻头，包括钢体1、胎体2和金刚石3，胎体2包括工作层和非工作层，胎体2的工作层通过胎体2的非工作层与钢体1固定连接，胎体2的工作层形成切削体，金刚石3烧结在胎体2的工作层内，胎体2的工作端面上沿钻头转动的方向上设置有凹槽4，凹槽4将胎体2工作端面切割成两个切削刃。
在孕镶金刚石井壁取芯钻头中，胎体2的工作端面形状与钻头的切削性能有直接关系，胎体2的工作端面为平面或者接***面时，钻头的切削性能会变弱，使钻头不能适用于硬度较大的岩层，相反，胎体2的工作端面尖利时，会减弱钻头的抗冲击能力，在钻取较硬的岩层时，胎体2的工作端面可 能断裂而造成钻头无法工作，影响工作效率，而且尖利的齿冠磨损较快，影响钻头的切削性能。本实施例中的胎体2的工作端面上设置凹槽4，凹槽4将胎体2工作端面形成两个切削刃，双切削刃能够增强钻头的切削性能，而且在某一个切削刃断裂时，另一个仍能正常工作，提高了工作效率。
本实施例中凹槽4的形状可以为三角形、矩形或者其他形状，本实用新型不限定凹槽4的截面形状。
钻头的水口5数目与钻头钻取的地层结构和硬度有关，当用于软地层或者中等硬度的地层时，由于钻头的工作面比较小，钻头钻进时速度比较快，岩层的碎屑多而粗，水口5可以宽而少，但是对于硬度较大的地层时，由于钻头的工作面大，水口5应该多而密，为了避免钻头的水口5数量过少而不能适应较硬岩层的问题，本实施例中水口5的数量为3-10个，当钻取软地层或者中等硬度的地层时，水口5的数目可以选为3-6个，当钻取硬度较大的地层时，水口5的数目可以选为6-10个。
本实用新型并不限定水口的形状，本实施例中，水口5为楔形，设置于切削体的工作端面之间，可以有效提高水口5的排屑能力，而且，水口5延圆周辐射方向可以与胎体2的工作层的工作端面的直径成一定角度，促进冲洗液对胎体5工作层端面的冲蚀作用。
目前由于旋转井壁取芯仪器取出的岩芯要求是一定的，最大直径一般为25mm，所以钻头的内径只要能满足这个要求即可。但是外径的大小则是需要根据具体情况而定的。例如，在钻取相同的地层并在钻压一定而且内径一定情况之下，外径越大，切削面积就越大，则取芯遇到的阻力也越大；外径越小，切削面积就越小，则取芯遇到的阻力也越小。在本实用新型公开的一个实施例中，外径为33-35.8mm。当钻取较硬的岩层时，外径可以选为33mm，此时，钻头取芯时遇到的阻力较小，钻进的速度较快，当钻取松软或者中等硬度的岩层时，外径可以选为35.8mm。
胎体2为金刚石的载体，钻头的工作能力在很大程度上取决于胎体2的材质，胎体2要有合适的强度、抗冲击韧性，特别是硬度与耐磨性要与所钻岩层性质相适应，同时要有利于胎体磨损时孕镶金刚石磨粒的不断露出，对于 本实用新型的实施例孕镶钻头来说，钻头的胎体2选用了铜材质的胎体。
基于上述的描述，本实用新型的实施例列举但不限于以下两种孕镶金刚石钻头：
金刚石为500克拉/粒、水口的数目为6个，钻头的内径为25mm，外径为33mm、胎体为铜基材胎体，或者，
金刚石为500克拉/粒、水口的数目为10个，钻头的内径为25mm，外径为35.8mm、胎体为铜基材胎体。
上述的金刚石可以选用自然金刚石或者人造金刚石，考虑到成本问题，优选采用人造金刚石。
虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (8)
1.一种孕镶金刚石井壁取芯钻头，其特征在于：包括钢体、胎体、金刚石，所述胎体包括工作层和非工作层，所述胎体的工作层通过所述胎体的非工作层与所述钢体固定连接，所述胎体的工作层上形成切削体，所述金刚石烧结在所述胎体的工作层内，所述胎体的工作端面上沿钻头转动的方向上设置有凹槽，所述凹槽将所述胎体的工作端面分割为两个切削刃。
2.如权利要求1所述的孕镶金刚石井壁取芯钻头，其特征在于：所述凹槽的截面为三角形或矩形。
3.如权利要求1所述的孕镶金刚石井壁取芯钻头，其特征在于：所述孕镶所述胎体的工作层上设置有水口，所述水口的数目为3-10个。
4.如权利要求3所述的孕镶金刚石井壁取芯钻头，其特征在于：所述水口的数目为6个。
5.如权利要求1所述的孕镶金刚石井壁取芯钻头，其特征在于：所述表镶金刚石钻头的内径为25mm，外径为33-35.8mm。
6.如权利要求1所述的孕镶金刚石井壁取芯钻头，其特征在于：所述胎体为硬质金属材质胎体。
7.如权利要求6所述的孕镶金刚石井壁取芯钻头，其特征在于：所述胎体为钨基材胎体或铜基材胎体。
8.如权利要求1所述的孕镶金刚石井壁取芯钻头，其特征在于：
所述金刚石为500克拉/粒、水口的数目为6个，钻头的内径为25mm，外径为33mm、胎体为铜基材胎体，或者，
所述金刚石为500克拉/粒、水口的数目为10个，钻头的内径为25mm，外径为35.8mm、胎体为铜基材胎体。
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| CN104117676A (zh) * | 2014-07-24 | 2014-10-29 | 华侨大学 | 稀土改性钨基结合剂金刚石磨头、其制造方法及稀土改性钨基结合剂 |
| CN110344768A (zh) * | 2019-05-27 | 2019-10-18 | 中国地质大学（武汉） | 一种基于3d打印的热沉取心金刚石钻头及其制备方法 |
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2012
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