专利名称：含有石墨圆柱的金刚石钻头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种钻头，尤其涉及一种含有圆柱石墨的金刚石钻头。
背景技术：
目前，金刚石钻头已在市政路桥、建筑、勘探等领域广泛应用。金刚石钻头通常包括一个钢体和一个胎体，胎体上设有若干胎块，胎块与被加工物体的接触面为其唇面。使用中发现，金刚石钻头在钻进时速度缓慢，主要原因在于钻进时，金刚石钻头唇面与岩石接触面积大，使得胎体的唇面施加于岩石表面的压强不足以使其破碎。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种含有石墨圆柱的金刚石钻头，以增加钻头唇部施加于岩石的压强，提高钻头的钻进速度。本实用新型提供了含有石墨圆柱的金刚石钻头，包括一个钢体和一个连接于钢体的胎体，胎体上具有一个工作层，工作层沿胎体的周向上间隔地设有胎块，胎块包括金刚石基体和若干个穿设于金刚石基体中的石墨圆柱。在本实用新型的另一种示意性实施方式中，金刚石钻头中石墨圆柱的延伸方向与金刚石钻头的轴向平行，且石墨圆柱均勻地穿设在胎块中。在金刚石钻头胎体的工作层中插入了石墨圆柱，在钻进时，石墨圆柱磨损快，从而减小了金刚石钻头唇面与岩石的接触面积、唇面施加给岩石单位面积的压力增加、金刚石更容易破碎岩石，钻头钻进速度提高，解决了中硬至坚硬岩石地层金刚石钻进速度慢的问题。
[0007]以下附图仅对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。[0008]图1是含有石墨圆柱的金刚石钻头一种示意性实施方式的结构剖视示意图。[0009]图2是图1所示金刚石钻头的唇面的平面示意图。[0010]图3为含有石墨圆柱的金刚石钻头使用一段时间，其工作面磨损后其唇面的平面示意图。[0011]标号说明[0012]10钢体[0013]20胎体[0014]23工作层[0015]30胎块[0016]32金刚石基体[0017]324空洞[0018]34石墨圆柱。[0019]下文将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施例，对金刚石钻头的上述特性、 技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
具体实施方式
为了对实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式
，在各图中相同的标号表示相同的部分。为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。图1是含有石墨圆柱的金刚石钻头一种示意性实施方式的结构剖视示意图。如图所示，金刚石钻头包括一个钢体10和一个胎体20。胎体20连接于钢体10，胎体20上具有一个工作层23，工作层23沿胎体20的周向上间隔地设有若干胎块30。胎块30包括金刚石基体32和若干石墨圆柱34，石墨圆柱34穿设于金刚石基体32中。参见图3，使用上述金刚石钻头，当胎体20的胎块的唇面与岩石接触时，施加于金刚石钻头上的压力使石墨圆柱和金刚石基体同时与岩石接触，使用一段时间后，由于石墨圆柱硬度小，唇面上与岩石接触的石墨圆柱先于金刚石基体32磨损，出现空洞324，使得唇面与岩石接触面的有效面积减小，在施加于金刚石钻头上的压力相同的情况下，唇面可提供更大的压强施加于岩石上，金刚石更容易破碎岩石，由此提高钻进速度。其中，金刚石基体32可以采用弥散有金刚石颗粒的金属和非金属胎体。石墨圆柱的直径、排列方式和排列密度等可根据实际需要调节。在含有石墨圆柱的金刚石钻头一种示意性实施方式中，胎体20通过热压烧结于钢体10。采用热压烧结的加工方式，使得金刚石钻头容易批量化生产，且产品的质量稳定， 加工工艺简单。请同时参阅图1和图2。在如图1和图2所示的含有石墨圆柱的金刚石钻头的示意性实施方式中，石墨圆柱34的延伸方向与金刚石钻头的轴向平行，且如图2所示，石墨圆柱34均勻地穿设在胎块30中。在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.含有石墨圆柱的金刚石钻头，包括一个钢体(10)和一个连接于所述钢体的胎体 (20)，所述胎体上具有一个工作层(23)，所述工作层沿所述胎体的周向上间隔地设有胎块 (30)，其特征在于所述胎块包括金刚石基体(32)和若干个穿设于所述金刚石基体中的石墨圆柱(34)。
2.如权利要求1所述的含有石墨圆柱的金刚石钻头，其中所述石墨圆柱(34)的延伸方向与所述金刚石钻头的轴向平行，且各所述石墨圆柱均勻地穿设在所述胎块(30)中。
专利摘要本实用新型提供了含有石墨圆柱的金刚石钻头，包括钢体(10)和连接于钢体的胎体(20)，胎体上具有一个工作层(23)，工作层沿所述胎体的周向上间隔地设有胎块(30)，胎块包括金刚石基体(32)和若干个穿设于金刚石基体中的石墨圆柱(34)。在本实用新型的金刚石钻头钻进时，石墨圆柱磨损快，从而减小了金刚石钻头唇面与岩石的接触面积、唇面施加给岩石单位面积的压力增加、金刚石更容易破碎岩石，钻头钻进速度提高，解决了中硬至坚硬岩石地层金刚石钻进速度慢的问题。
文档编号E21B10/46GK202165015SQ20112027629
公开日2012年3月14日 申请日期2011年8月1日 优先权日2011年8月1日
发明者储潇姝, 孔令, 宋玉印, 张津伟, 李瑞鑫, 杨俊德, 杨春, 王平卫 申请人:中矿资源勘探股份有限公司