一种新型cvd金刚石复合片锚杆钻头的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型专利属于煤矿巷道领域，具体涉及锚杆使用的钻进工具，尤其是一种新型CVD金刚石复合片锚杆钻头。
【背景技术】
[0002]随着煤矿工业的发展，锚杆支护技术被广泛应用，锚杆钻机的需求量急剧增加。目前煤矿钻机多为回转式，回转式锚杆孔钻进有一定优越性，但要更加广泛用于各种岩石，需要配合适的钻头。煤矿巷道支护钻孔常用的锚杆钻头是硬质合金和金刚石复合片PDC锚杆钻头。硬质合金锚杆钻头主要用于较软地层，PDC锚杆钻头主要用于软到中硬的大段均质地层，而不适宜钻硬地层。
[0003]因此，有必要开发一种新型钻头用于钻进软硬地层。在本实用新型中采用CVD金刚石复合片，CVD是纯金刚石多晶结构，其性能接近天然金刚石，但价格远远低于天然金刚石的价格。CVD金刚石复合片具有高硬度、高耐磨、高耐热性及良好的抗冲击性和强韧性，并且结构简单，不容易折断掉片，使用寿命长，可以钻入坚硬地层，有利于提高钻速，满足工程需要。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种寿命长，钻进效率高且适用于各种地质条件下的CVD金刚石复合片锚杆钻头。
[0005]1、为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是:
[0006]A)CVD金刚石复合片锚杆钻头包括钻头体，CVD金刚石复合片，出水孔，连接螺纹；
[0007]B)钻头体上有径向对称分布且方向相反的两翼结构，分别是左翼座和右翼座；
[0008]C)两翼分别通过钎焊连接CVD金刚石复合片；
[0009]D) CVD金刚石复合片是CVD金刚石两侧分别焊接硬质合金层；
[0010]E)出水孔位于钻头体的中部。
[0011]所述的CVD金刚石复合片锚杆钻头，其中CVD金刚石复合片是CVD金刚石与硬质合金之间夹含Ti的Ag—Cu合金，通过钎焊与扩散相结合的方法，在真空状态下借助中间层焊料的熔化和向基体扩散使CVD金刚石与硬质合金形成牢固的结合，使其在钻岩过程中不容易折断掉片。
[0012]所述的CVD金刚石复合片锚杆钻头，其中CVD金刚石复合片为楔形、三分之一圆弧角形、三分之二圆弧角形。
[0013]所述的CVD金刚石复合片锚杆钻头，其中出水孔的作用是凿岩过程中用于冷却两翼，减少掉片和烧钻事故。
[0014]所述的CVD金刚石复合片锚杆钻头，其中连接螺纹的作用是连接钻头体和钻杆。
[0015]本实用新型与以往的金刚石复合片锚杆钻头相比，具有以下优点:
[0016]第一，由于CVD金刚石两侧均焊接硬质合金层，硬质合金层保护具有高耐磨，高耐热性的CVD金刚石，使得CVD金刚石复合片锚杆钻头钻进速度快，凿岩强度高，工作寿命长。第二，CVD金刚石复合片的形状多样，适用于钻进不同性质的岩层。如楔形复合片与岩层接触面积减少，受力集中，能更加有效的吃入岩石，适用于钻进坚硬地层。第三，CVD金刚石复合片锚杆钻头在软硬地层均能达到快速平稳钻进的目的，并且结构简单，操作方便，实用性强。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型提供的CVD金刚石复合片锚杆钻头正面结构示意图
[0018]图2是本实用新型CVD金刚石复合片锚杆钻头俯视图
[0019]图3是本实用新型的楔形CVD金刚石复合片的结构图
[0020]图4是本实用新型的三分之一圆弧角形CVD金刚石复合片锚杆钻头正面结构示意图
[0021]图5是本实用新型的三分之二圆弧角形CVD金刚石复合片锚杆钻头正面结构示意图
[0022]图中:1.钻头体；2.CVD金刚石复合片；3.出水孔；4.连接螺纹；5.左翼座；6.右翼座；7.CVD金刚石层；8.硬质合金层。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0024]如图1、图2、图3、图4、图5所示，CVD金刚石复合片锚杆钻头，包括钻头体(I)，CVD金刚石复合片(2)，出水孔(3)，连接螺纹(4)，所述钻头体(I)上有径向对称分布且方向相反的左翼座(5)和右翼座￠)，所述CVD金刚石复合片(2)是由CVD金刚石层(7)和硬质合金层⑶钎焊制成，左翼座(5)和右翼座(6)分别通过钎焊连接CVD金刚石复合片(2)，所述出水孔⑶位于钻头体⑴的中部，保证在凿岩过程中冷却两翼，减少烧钻的目的，所述连接螺纹(4)用于连接钻头体(I)和钻杆，所述CVD金刚石复合片(2)为楔形、三分之一圆弧角形、三分之二圆弧角形，通过改变金刚石复合片的形状，从而改变其受力状态，对于坚硬地层可以采用楔形，对于软到中硬地层可以采用三分之二圆弧角形和三分之一圆弧角形，进而提尚钻岩效率，节省成本。
【主权项】
1.一种新型CVD金刚石复合片锚杆钻头，包括钻头体，CVD金刚石复合片，出水孔，连接螺纹，其特征在于:钻头体上有径向对称分布且方向相反的左翼座和右翼座，左翼座和右翼座分别通过钎焊连接CVD金刚石复合片。2.根据权利要求1所述的CVD金刚石复合片锚杆钻头，其特征在于:CVD金刚石复合片是由CVD金刚石层和硬质合金层钎焊制成，保证在钻岩过程中CVD金刚石复合片牢固可靠，不容易折断掉片。3.根据权利要求1所述的CVD金刚石复合片锚杆钻头，其特征在于:CVD金刚石复合片为楔形、三分之一圆弧角形、三分之二圆弧角形。4.根据权利要求1所述的CVD金刚石复合片锚杆钻头，其特征在于:出水孔位于钻头体的中部，保证在凿岩过程中冷却两翼，减少烧钻的目的。5.根据权利要求1所述的CVD金刚石复合片锚杆钻头，其特征在于:连接螺纹用于连接钻头体和钻杆。
【专利摘要】本实用新型属于煤矿巷道领域，具体涉及锚杆使用的钻进工具，即一种新型CVD金刚石复合片锚杆钻头，包括钻头体，CVD金刚石复合片，出水孔，连接螺纹。其特征是钻头体上有径向对称分布且方向相反的左翼座和右翼座，左翼座和右翼座分别通过钎焊连接CVD金刚石复合片，CVD金刚石复合片是由CVD金刚石层和硬质合金层钎焊制成，CVD金刚石复合片为楔形、三分之一圆弧角形、三分之二圆弧角形，出水孔位于钻头体的中部，连接螺纹用于连接钻头体和钻杆。本实用新型CVD金刚石复合片的形状多样，适用于钻进不同性质的岩层，并且结构简单，操作方便，钻进速度快，凿岩强度高，工作寿命长。
【IPC分类】E21B10/46
【公开号】CN204754790
【申请号】CN201520577229
【发明人】左建平, 张婷, 吴迪, 孙运江, 赵灿
【申请人】中国矿业大学(北京)
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年8月4日