专利名称：一种地质勘探用自锐式交叉钻头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种钻头，尤其是涉及一种地质勘探用自锐式交叉钻头。
背景技术：
目前，公知的交叉钻头结构，内外齿径向无间隙，齿形径向截面和纵向形状均为直 角，故称矩形齿，其工作效率低，钻进速度慢，尤其是对10-12级坚硬岩石的钻进，非常困 难；矩形齿块在钻进中受力易集中，齿块易磨损，钻头使用寿命非常短。
发明内容
本发明的目的是提供一种钻进效率高，使用寿命长的地质勘探用自锐式交叉钻 头。 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是其包括钢体，钢体顶端烧结有胎体， 胎体至少有一对外齿和一对内齿，内齿和外齿在圆周上交错相间排列，且内外齿在旋转过 程中径向有间隙，并成三角形，命名为三角形空白区。
以下为进一步改进的方案 内齿和外齿的齿形采用斜坡结构，斜角角度为10° -40° 。 外齿与内齿在圆周上交错排列均匀分布，且所对应的圆周角相等。 内齿、外齿前视图为等腰梯形或矩形，角度R为(T -50° ，通常大多选用O。、
15° 、20° 、25° 、30° 、35° 、40° 、45° 、50° ;只有当R = 0°时，内齿、外齿前视图形状成矩形。 内齿径向截面和外齿径向截面均成直角梯形，且内外齿斜面方向相反。
内齿根部宽度和外齿根部宽度为钻头壁厚的2/3-3/5。
内齿顶部宽度和外齿顶部宽度为钻头壁厚的1/3-2/5。
三角空白区宽度为钻头壁厚的1/5-1/3。 内齿和外齿高度为6mm-10mm， 一般选择6mm、7mm、8mm、9mm、 10mm。
三角形空白区高度一般为齿高的1/3-3/4。 本发明交叉钻头在钻进过程中，三角形空白区处产生突出尖角岩石，形成压裂破 碎；在岩石破碎过程中所产生的破碎岩石进一步磨损胎体，提高了钻头的锋利度，同时也加 快了钻进速度。 齿形采用双斜坡结构，改善了齿块的受力条件，并在孔底形成破岩自由面。 本发明对10-12级细颗粒高石英含量的坚硬完整岩石钻进速度可达1. 5-2米/小
时，使用寿命长可达26米。
图1是本发明一实施例的三维形状示意图。
图2是图1所示实施例的俯视图。
图3是图2A-A处剖视图。 图4是图1所示实施例外齿径向截面示意图。 图5是图1所示实施例内齿径向截面示意图。 图6是图1所示实施例内外齿径向排布位置示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步说明。
实施例1 参照图1、2，本实施例包括钢体IO，钢体顶端烧结有胎体20，胎体20有一对外齿 l-l、l-2和一对内齿2-l、2-2，内齿和外齿在圆周上交错相间排列，均匀分布，且所对应的 圆周角相等，内外齿在旋转过程中径向有三角形空白区。 参照图1、3，图1中的斜坡3、斜坡4为图3中角度R对应的两个对称斜面，斜坡5 为图3中角度Q对应的斜坡。 内外齿前视图成等腰梯形，角度R为30。，斜角Q为30。。 参照图4、图5、图6，内、外齿径向截面成直角梯形，且内外齿斜面方向相反；内齿 根部宽度和外齿根部宽度Wl为钻头壁厚W的2/3 ;内齿顶部宽度和外齿顶部宽度W2为钻 头壁厚W的1/3 ;三角空白区宽度W3为钻头壁厚W的1/3;内外齿高度H为7mm;三角形空 白区高度H1为齿高H的1/3。 本实施例产品对12级细颗粒高石英含量的坚硬完整岩石钻进速度达2. 2米/小 时；使用寿命长达26米。
实施例2 本实施例齿斜坡斜角Q为35。； 内齿、外齿前视图等腰梯形角度R为40。； 内齿根部宽度和外齿根部宽度Wl为钻头壁厚W的3/5 ;内齿顶部宽度和外齿顶 部宽度W2为钻头壁厚W的2/5 ;三角空白区宽度W3为钻头壁厚W的3/4 ;内外齿高度H为 9mm;三角形空白区高度Hl为齿高H的3/4。
余同实施例l。 本实施例产品对12级细颗粒高石英含量的坚硬完整 石钻进速度达1. 6米/小 时；使用寿命长达32米。
权利要求
一种地质勘探用自锐式交叉钻头，其特征在于，包括钢体，钢体顶端烧结有胎体，胎体至少有一对外齿和一对内齿，内齿和外齿在圆周上交错相间排列，且内外齿在旋转过程中径向有间隙，并成三角形，命名为三角形空白区。
2. 根据权利要求1所述的地质勘探用自锐式交叉钻头，其特征在于，内齿和外齿的齿 形采用斜坡结构，斜角角度为10° -40° 。
3. 根据权利要求1或2所述的地质勘探用自锐式交叉钻头，其特征在于，外齿与内齿在 圆周上交错排列均匀分布，且所对应的圆周角相等。
4. 根据权利要求1或2所述的地质勘探用自锐式交叉钻头，其特征在于，内齿、外齿前 视图为等腰梯形或矩形，角度R为O。
-50° 。
5. 根据权利要求1或2所述的地质勘探用自锐式交叉钻头，其特征在于，内齿径向截面 和外齿径向截面均成直角梯形，且内外齿斜面方向相反。
6. 根据权利要求1或2所述的地质勘探用自锐式交叉钻头，其特征在于，内齿根部宽度 和外齿根部宽度为钻头壁厚的2/3-3/5。
7. 根据权利要求1或2所述的地质勘探用自锐式交叉钻头，其特征在于，内齿顶部宽度 和外齿顶部宽度为钻头壁厚的1/3-2/5。
8. 根据权利要求1或2所述的地质勘探用自锐式交叉钻头，其特征在于，三角空白区宽 度为钻头壁厚的1/5-1/3。
9. 根据权利要求1或2所述的地质勘探用自锐式交叉钻头，其特征在于，内齿和外齿高 度为6mm_10mm。
10. 根据权利要求1或2所述的地质勘探用自锐式交叉钻头，其特征在于，三角形空白 区高度为齿高的1/3-3/4。
全文摘要
一种地质勘探用自锐式交叉钻头，其包括钢体，钢体顶端烧结有胎体，胎体至少有一对外齿和一对内齿，内齿和外齿在圆周上交错相间排列，且内外齿在旋转过程中径向有间隙，并成三角形。本发明对10-12级细颗粒高石英含量的坚硬完整岩石钻进速度可达1.5-2米/小时，使用寿命长可达26米。
文档编号E21B10/43GK101701508SQ200910246070
公开日2010年5月5日 申请日期2009年11月20日 优先权日2009年11月20日
发明者孙尚华, 肖俊梅, 胡小美, 谭忠诚 申请人:长沙锐合钻石工具有限公司