一种新型超硬材料牙轮钻头的制作方法

文档序号:10819517阅读:377来源:国知局
一种新型超硬材料牙轮钻头的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种新型超硬材料牙轮钻头,包括牙掌、钢体、齿头和保径平面齿,所述的钢体设置在牙掌的下方,齿头镶嵌在钢体较为凸出的一侧;所述的齿头包括中齿和边齿,所述的保径平面齿镶嵌在钢体的背面。本实用新型制备过程操作方便,加工工艺简单,齿头和保径齿平面使用了超硬材料的齿头和保径平面齿,超硬材料的齿头的耐磨性是是硬质合金的数十倍,同时具有与硬质合金相当的抗冲击性,其使用寿命是硬质合金牙轮钻头的数十倍,凿岩效率得到显著提高,节约了大量的时间和人力成本,尤其是在硬岩领域的应用,其作用效果非常明显,具有非常广阔的市场前景。
【专利说明】
一种新型超硬材料牙轮钻头
技术领域
[0001]本实用新型涉及粧基基础工程中的成孔作业的钻头,具体涉及一种适用于旋挖钻机上的新型超硬材料牙轮钻头。
【背景技术】
[0002]镶嵌硬质合金柱齿头以及保径平面齿的旋挖用牙轮钻头已经广泛应用于生产,并且在凿岩工程中发挥了巨大的作用,但在面对极硬的岩层时,硬质合金柱齿头和保径平面齿耐磨性差,钻头的使用寿命很短,增加了更换钻头的时间成本,延长了工程周期,提高了凿岩成本,并且给我们国家的硬质合金资源造成了很大的浪费,因此很有必要研制一种新型的旋挖钻机用牙轮钻头来满足市场和工程的需求。
【实用新型内容】
[0003]为了克服上述现有的硬质合金牙轮钻头在耐磨性和凿岩效率方面不足的技术缺点,本实用新型提供了一种新型的超硬材料旋挖钻机用牙轮钻头,它用高硬度、高耐磨性和良好抗冲击性的聚晶金刚石(PCD)复合片和聚晶立方氮化硼(PCBN)复合片代替了传统的硬质合金类齿头,并且可以根据不同的地质条件,决定部分或者全部替代,具体牙轮柱齿数量从1-150个不等,保径平面齿1-500个不等,牙轮钻头凿岩效率高,使用寿命长。
[0004]本实用新型采用的技术方案为:一种超硬材料牙轮钻头,包括牙掌、钢体、齿头和保径平面齿,所述的钢体设置在牙掌的下方,齿头镶嵌在钢体较为凸出的一侧;所述的齿头包括中齿和边齿,所述的保径平面齿镶嵌在钢体的背面。
[0005]进一步,所述的齿头和保径平面齿分别至少有一个为聚晶金刚石复合片或聚晶立方氮化硼复合片。
[0006]进一步,所述的聚晶金刚石复合片或聚晶立方氮化硼复合片为半球形、锥球形、半弹齿形或、尖卵形、勺形、偏勺形、锥勺形、契形,边契形或双弧度面形;所述的聚晶金刚石复合片或聚晶立方氮化硼复合片的直径为5mm-50mm,金刚石层厚度为0.lmm-5mm。
[0007]本实用新型产生的有益效果是:本实用新型制备过程操作方便,加工工艺简单,齿头和保径齿平面使用了超硬材料的齿头和保径平面齿,超硬材料的齿头的耐磨性是是硬质合金的数十倍,同时具有与硬质合金相当的抗冲击性,其使用寿命是硬质合金牙轮钻头的数十倍,凿岩效率得到显著提高,节约了大量的时间和人力成本,尤其是在硬岩领域的应用,其作用效果非常明显,具有非常广阔的市场前景。
【附图说明】
[0008]图1为本实用新型的结构示意图;
[0009]图2是图1的背面视图。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
[0011 ]如图1所示,一种新型超硬材料牙轮钻头,包括牙掌1、钢体2和多个齿头3,多个齿头3分别镶嵌在钢体2的两侧,其中钢体2通过轴承、紧锁元件和密封装置与牙掌I连接,然后牙掌I再固定在旋挖钻筒上面。齿头3镶嵌在钢体2的较凸出一侧,包括中齿和边齿,主要用于破岩。
[0012]齿头3可以根据不同的地层条件,决定部分或全部使用PCD或PCBN复合片,P⑶或者PCBN复合片的形状为半球形、锥球形、半弹齿形或、尖卵形、勺形、偏勺形、锥勺形、契形、边契形或双弧度面形,P⑶或PCBN复合片的直径为5mm-50mm,金刚石层厚度为0.1 mm-5mm。PCD或PCBN复合片可以单独使用也可以和硬质合金齿头一起使用,其具体数量从1-150个不等。
[0013]如图2所示,钢体2另一侧主要镶嵌的是平面形PCD或PCBN复合片保径平面齿4,主要作用是保护钢体2磨损过快,该保径平面齿4可以根据不同的地质条件,决定部分或者全部使用PCD或PCBN复合片,PCD或PCBN复合片可以单独使用也可以和硬质合金平面齿头一起使用,其具体数量从1-500个不等。这些齿头3采用焊接或者过盈配合的固齿方式固定在钢体2上。
【主权项】
1.一种新型超硬材料牙轮钻头,其特征在于:包括牙掌、钢体、齿头和保径平面齿,所述的钢体设置在牙掌的下方,齿头镶嵌在钢体较为凸出的一侧;所述的齿头包括中齿和边齿,所述的保径平面齿镶嵌在钢体的背面。2.根据权利要求1所述的一种新型超硬材料牙轮钻头,其特征在于:所述的齿头和保径平面齿分别至少有一个为聚晶金刚石复合片或聚晶立方氮化硼复合片。3.根据权利要求2所述的一种新型超硬材料牙轮钻头,其特征在于:所述的聚晶金刚石复合片或聚晶立方氮化硼复合片的直径为5mm-50mm,金刚石层厚度为0.lmm-5mm。
【文档编号】E21B10/50GK205503013SQ201620235247
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年3月25日
【发明人】王鹏展, 王绍丽, 何宁波, 方海江
【申请人】河南四方达超硬材料股份有限公司
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1