潜孔锤用聚晶金刚石多点切割钻头的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及对潜孔锤用配件的技术领域，尤其涉及一种有效提高钻孔效率的潜孔锤用聚晶金刚石多点切割钻头。
【背景技术】
[0002]随着经济建设的快速发展，对大型工程建设的需求越来越多，由此，在进行地下钻孔时，在大直径及硬岩的钻孔需求也随之增多。
[0003]为实现对大直径硬岩的钻进，潜孔锤由于其冲击功率大、钻进快速的优点而广泛应用于复杂地下层的施工中。
[0004]而在现有技术中，钻头是钻进时的关键设备，在进行钻入时，钻头及钻头上的切削元件承受着较大的压力和切削力，其强度和寿命直接影响了整个潜孔锤的使用寿命，因此，如何能得到一种应用广泛、硬度更高、寿命更长的潜孔锤用钻头成了发展我国潜孔锤的重要目标。
[0005]为此，本发明的设计者有鉴于上述缺陷，通过潜心研宄和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研宄设计出一种潜孔锤用聚晶金刚石多点切割钻头，以克服上述缺陷。
【发明内容】
[0006]本发明的技术目的在于提供一种潜孔锤用聚晶金刚石多点切割钻头，其整体强度更高，有效提高钻孔效率，适应更广泛的要求。
[0007]为解决上述问题，本发明公开了一种潜孔锤用聚晶金刚石多点切割钻头，包含本体，所述本体的后端设有供连接至驱动杆的连接部，前端设有切削岩石并钻入地层的切削部，其特征在于:
[0008]所述切削部为圆球状向外凸起，其设有内切削部，在内切削部的外缘设有环形的外切削部，所述内切削部的中部间隔设有四个通孔，所述通孔连接至潜孔锤用聚晶金刚石多点切割钻头后部的介质供给源；
[0009]所述内切削部间隔设有四个第一保持槽，各第一保持槽内连接一第一切削元件，所述外切削部间隔设有八个第二保持槽，各第二保持槽内连接一第二切削元件；
[0010]第一切削元件和第二切削元件的结构相同，均为分体式结构，包含不同材质制成的切削头和基体，所述切削头设置为半圆球状，且由碳化钨硬质合金制成，所述基体由低碳钢制成，所述切削头的材质中加入有聚晶金刚石颗粒。
[0011]其中:两第二切削元件之间设有凹槽，在两两第一切削元件之间设有切肩槽，所述切肩槽的顶端设有切肩孔。
[0012]其中:所述低碳钢内设有0.025-0.03wt%的钛。
[0013]其中:所述聚晶金刚石的颗粒大小为5.6-5.8 μ m，密度为15_17g/cm2。
[0014]通过上述结构可知，本发明具有如下技术效果:
[0015]1、钻进强度高，具有较好的切割和钻入效果；
[0016]2、整体强度更好，确保了钻进精度。
[0017]本发明的详细内容可通过后述的说明及所附图而得到。
【附图说明】
[0018]图1显示了本发明潜孔锤用聚晶金刚石多点切割钻头的结构示意图。
[0019]图2显示了本发明潜孔锤用聚晶金刚石多点切割钻头的正视图。
[0020]图3显示了本发明中切削元件的剖视图。
【具体实施方式】
[0021]参见图1和图2，显不了本发明的潜孔唾用聚晶金刚石多点切割钻头。
[0022]所述潜孔锤用聚晶金刚石多点切割钻头包含本体101，所述本体101的后端设有供连接至驱动杆的连接部102，前端设有切削岩石并钻入地层的切削部103。
[0023]其中，所述连接部102可设有外螺纹，可也在连接部102的外缘设为六花键。
[0024]参见图2，所述切削部103为圆球状向外凸起，其内部设有内切削部11，在内切削部11的外缘设有环形的外切削部12，为便于进行描述，所述内切削部11和外切削部12对应设为四个切削区域，各切削区域均占据90度的空间，其中，所述内切削部11的中部在四个切割区域中间隔设有四个通孔13，所述通孔13连接至潜孔锤用聚晶金刚石多点切割钻头后部的介质供给源，以在钻孔时提供高压气体或流体的通入。
[0025]所述内切削部11间隔设有四个第一保持槽，各第一保持槽内连接一第一切削元件14，所述外切削部12间隔设有八个第二保持槽，各第二保持槽内连接一第二切削元件15，所述第一切削元件14和第二切削元件15的结构相同但直径不同，相比而言，所述第二切削元件15的直径大于第一切削元件14的直径。
[0026]为在第一切削元件14和第二切削元件15之间形成配合立体切削，所述第二切削元件15成对设置，且一对第二切削元件15分别对应位于一个所述第一切削元件14的两侧。
[0027]在进行钻孔操作时，钻头上的第一切削元件14更靠近中心，且高度更高，其将更快的切削地层，而第二切削元件15靠近外缘，并高度较低，从而稍微靠后的切削地层。
[0028]其中，两第二切削元件15之间设有凹槽16，在两两第一切削元件14之间设有切肩槽18，所述切肩槽18的顶端设有切肩孔17，以通过流体将切肩进行冲洗或直接通过负压对切肩进行吸取。
[0029]参见图3，本发明中第一切削元件14和第二切削元件15的结构相同，均可为分体式结构，其包含不同材质制成的切削头21和基体22，所述切削头21设置为半圆球状，本领域技术人员可知的是，切削头21也可设置为正方形或长方形，所述切削头连接于所述基体22的顶端。
[0030]可选的是，所述切削头由碳化钨硬质合金制成，所述基体22由低碳钢制成，由于切削头的边缘需要进行强力切割，故切削头的材质中可加入聚晶金刚石颗粒，以提高强度，且基体22通过低碳钢制成，有效节约了成本，同时，通过低碳钢相对的弹性，避免了切削头21的切削力直接对基体的破坏，减少了切削元件断裂和破损的几率。[0031 ] 当然，为了提高基体22的强度，需要对基体22进行表面处理，在本发明中，通过两次表面处理来对基体22的外表面进行处理，其中，第一次表面处理为渗碳热处理，所述渗碳热处理的温度为840-850摄氏度，渗碳深度为2mm，渗层表面碳浓度达2.5%?3%，从而在基体外缘获得细小颗粒碳化物均匀、弥散分布的渗层，有效提高基体22的表面强度，第二次表面处理为喷砂处理，所述喷砂处理的粒度为0.01-0.03mm，时间为40分钟，以将基体22的表面强度更加均衡，通过两次表面处理，基体22的表面强度和硬度能够适应钻孔的要求。
[0032]其中，为了防止晶粒粗化而影响渗碳处理，所述低碳钢内设有0.025-0.03wt%钛，从而有效控制晶粒长大的效果。
[0033]其中，在切削头21中加入的聚晶金刚石的颗粒大小优选为5.6-5.8 μm，密度优选为 15-17g/cm2o
[0034]可选的是，所述基体22下部的外缘设有用于连接的外螺纹23，所述基体22的上部设有连接凸缘24，所述连接凸缘24具有嵌槽，所述切削头21中心设有凹陷，从而切削头21的周缘可配合嵌入所述嵌槽内，以有效提高接触面积和连接强度。
[0035]其中，所述切削头21和嵌槽之间可通过螺纹连接，也可通过硬钎焊连接。
[0036]本发明的优点在于:
[0037]1、钻进强度高，具有较好的切割和钻入效果；
[0038]2、整体强度更好，确保了钻进精度。
[0039]显而易见的是，以上的描述和记载仅仅是举例而不是为了限制本发明的公开内容、应用或使用。虽然已经在实施例中描述过并且在附图中描述了实施例，但本发明不限制由附图示例和在实施例中描述的作为目前认为的最佳模式以实施本发明的教导的特定例子，本发明的范围将包括落入前面的说明书和所附的权利要求的任何实施例。
【主权项】
1.一种潜孔锤用聚晶金刚石多点切割钻头，包含本体，所述本体的后端设有供连接至驱动杆的连接部，前端设有切削岩石并钻入地层的切削部，其特征在于: 所述切削部为圆球状向外凸起，其设有内切削部，在内切削部的外缘设有环形的外切削部，所述内切削部的中部间隔设有四个通孔，所述通孔连接至潜孔锤用聚晶金刚石多点切割钻头后部的介质供给源； 所述内切削部间隔设有四个第一保持槽，各第一保持槽内连接一第一切削元件，所述外切削部间隔设有八个第二保持槽，各第二保持槽内连接一第二切削元件； 第一切削元件和第二切削元件的结构相同，均为分体式结构，包含不同材质制成的切削头和基体，所述切削头设置为半圆球状，且由碳化钨硬质合金制成，所述基体由低碳钢制成，所述切削头的材质中加入有聚晶金刚石颗粒。
2.如权利要求1所述的潜孔锤用聚晶金刚石多点切割钻头，其特征在于:两第二切削元件之间设有凹槽，在两两第一切削元件之间设有切肩槽，所述切肩槽的顶端设有切肩孔。
3.如权利要求1所述的潜孔锤用聚晶金刚石多点切割钻头，其特征在于:所述低碳钢内设有0.025-0.03wt%的钛。
4.如权利要求1所述的潜孔锤用聚晶金刚石多点切割钻头，其特征在于:所述聚晶金刚石的颗粒大小为5.6-5.8 μπι，密度为15_17g/cm2。
【专利摘要】一种潜孔锤用聚晶金刚石多点切割钻头，包含本体，所述本体的后端设有供连接至驱动杆的连接部，前端设有切削岩石并钻入地层的切削部，所述切削部为圆球状向外凸起，其设有内切削部，在内切削部的外缘设有环形的外切削部，所述内切削部的中部间隔设有四个通孔，所述通孔连接至潜孔锤用聚晶金刚石多点切割钻头后部的介质供给源；所述内切削部间隔设有四个第一保持槽，各第一保持槽内连接一第一切削元件，所述外切削部间隔设有八个第二保持槽，各第二保持槽内连接一第二切削元件；由此，本发明钻进强度高，具有较好的切割和钻入效果；其整体强度更好，确保了钻进精度。
【IPC分类】E21B10-567
【公开号】CN104847277
【申请号】CN201510249250
【发明人】徐应中, 李超
【申请人】中国水利水电第十工程局有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年5月15日