凿岩钻头的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种凿岩钻头，包括钻体，所述钻体中设有开口向下的内孔，所述钻体呈翼体形分布，所述翼体和钻体头部端面均嵌装有主柱齿，所述钻体在其主柱齿之间间隔嵌装有辅柱齿，所述的辅柱齿的高度低于所述主柱齿的高度,在钻头钻孔时，主柱齿将对岩石进行粉碎，粉碎的岩石将高速运动，辅柱齿能进一步对岩石进行粉碎，减少岩石等对钻头的磨损，抗冲击性能强，且有助于降低岩石与钻体头部摩擦导致钻体头部温度过高，防止钻体头部高温下易磨损、耐磨性降低，延长钻体的使用寿命。
【专利说明】
凿岩钻头
技术领域
[0001]本实用新型涉及钻头，特别涉及一种凿岩钻头。【背景技术】
[0002]钻头是一种广泛用于石场，矿产开采，城市建设，以及国家基础设施建设所采用的钻孔设备的配件，钻孔设备及其钻头种类很多，其中凿岩钻头是我国广泛应用的一种打孔方式。现有的凿岩钻头具有钻体，钻体前端为锥形头部，头部外径通常大于钻体外径，并在头部嵌装有内外合金齿;头部排粉结构主要采用平面型结构设计，并设有出水孔，该出水孔主要采用对称分布的中心和旁侧方式。
[0003]目前，申请号为201320673087.X的中国专利公开了一种带有保径台阶的增强型凿岩钎头，保径台阶圆柱段虽然增强了钻体的强度及耐磨性能，但是钻体头部容易被高速运动的岩石冲撞，使钻体头部容易被岩石刮伤，从而使钻体头部的强度降低，减短钻体的使用寿命。【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种延长钻体使用寿命的凿岩钻头。
[0005]本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:一种凿岩钻头，所述钻体中设有开口向下的内孔，所述钻体呈翼体形分布，所述翼体和钻体头部端面均嵌装有主柱齿，所述钻体头部在其主柱齿周围嵌装有辅柱齿，所述辅柱齿的高度低于所述主柱齿的高度。
[0006]通过采用上述技术方案，在钻头钻孔时，主柱齿将对岩石粉碎，粉碎的岩石将高速运动，高度低于主柱齿的辅柱齿能进一步对岩石进行粉碎，减少岩石等对钻头的磨损，抗冲击性能强，且辅柱齿对高速运动的岩石能起到阻挡作用，有助于降低岩石与钻体头部摩擦导致钻体头部温度过高，提高了钻体头部的强度，从而延长钻体的使用寿命。
[0007]优选的，所述翼体呈三翼形分布，所述翼体最高端与钻体头部连接且翼体端面呈扇状斜面。
[0008]通过采用上述技术方案，翼体呈三翼形分布，提高切削的效率，同时减少翼体的数量，使排粉槽的空间大，使得排粉更加快捷，翼体最高端与钻体头部连接且翼体端面呈扇状斜面，在钻头钻孔时，可减小钻体头部与岩石的接触面积，从而降低钻孔阻力，提高钻孔效率。
[0009]优选的，所述翼体之间设有排粉槽。
[0010]通过采用上述技术方案，排粉槽能够使钻孔时产生的粉碎岩石通过排粉槽排出， 减小钻体对岩石的重复粉碎，以达到提高钻孔效率，延长钻体的使用寿命。
[0011]优选的，所述钻体头部端面靠近其中一个排粉槽处设有与内孔连通出水孔。
[0012]通过采用上述技术方案，出水孔能够引水进入钻体头部，一方面对钻体头部进行冷却，使钻体头部不易损坏，另一方面对岩石、泥层等进行浸泡，使钻孔时更容易，提高钻孔效率。
[0013]优选的，所述钻体远离出水孔的两个排粉槽均设有与内孔连通排粉孔。
[0014]通过采用上述技术方案，远离出水孔两个排粉槽均设有排粉孔，避免出水孔和排粉孔靠得太近，保证钻体结构的强度，而在其它的两个排粉槽均设置排粉孔，能够有效的增加排粉量，减小钻体对岩石的重复粉碎，提高钻孔效率。
[0015]优选的，所述排粉孔位于排粉槽槽底的中心。
[0016]通过采用上述技术方案，排粉孔位于排粉槽槽底的中心，粉碎的岩石从排粉槽经过时，能够更好的从排粉孔排除粉碎的岩石。
[0017]优选的，所述钻体头部设有若干个固定孔，所述主柱齿和辅柱齿均通过固定孔与钻体固定。
[0018]通过采用上述技术方案，主柱齿和辅柱齿均通过固定孔与钻体固定，将主柱齿和辅柱齿的下端分别置于相应的固定孔内，使其下端与固定孔的孔壁相抵接，然后采用焊接的方式将主柱齿和辅柱齿固定连接，这样连接牢固性好，保证工作性能。
[0019]优选的，所述主柱齿和辅柱齿的端面均是半球状形。
[0020]通过采用上述技术方案，主柱齿和辅柱齿的端面均是半球状性，能够减小主柱齿和辅柱齿与岩石的摩f祭力，可以在钻进时减小钻进的阻力，提尚钻孔的效率。
[0021]优选的，所述翼体上的主柱齿位于翼体的中心，所述钻体头部端面上的主柱齿远离出水孔设置。
[0022]通过采用上述技术方案，翼体上的主柱齿位于翼体的中心，安装主柱齿的固定孔能够有效防止对钻体的结构产生影响，钻体头部端面上的主柱齿远离出水孔设置，主柱齿在钻孔时的作用范围较位于钻体头部端面中心的主柱齿在钻孔时的作用范围更大。
[0023]优选的，所述钻体的表面从里到外依次设有耐磨层和低摩擦系数层，所述耐磨层为铁碳铬铌钨硼合金系耐磨涂层，所述低摩擦系数层为CrAlN/M〇S2多层低摩擦系数涂层。
[0024]通过采用上述技术方案，钻体表面设置耐磨层，能够增加钻体的耐磨性，从而增加钻体使用寿命;钻体表面设置低摩擦系数层，能够减小钻孔时钻体与岩石之间的摩擦力，从而加快钻孔的效率。耐磨层为铁碳铬铌钨硼合金系耐磨涂层，该耐磨涂层的结合强度更强， 耐磨性更好;低摩擦系数层为CrAlN/MoS2多层低摩擦系数涂层，该低摩擦系数层的摩擦系数更低。
[0025]综上所述，本实用新型具有以下有益效果:
[0026]1、增加辅柱齿，能进一步对岩石进行粉碎，减少岩石等对钻头的磨损，提高了钻体头部的强度，从而延长钻体的使用寿命；
[0027]2、钻体呈翼体形分布，排粉槽和排粉孔，增加了排粉效果，提高了钻孔效率；[〇〇28]3、通过固定孔固定，能使主柱齿和辅柱齿更加牢固，保证工作性能；[〇〇29]4、钻体表面设置耐磨层和低摩擦系数层，能够增加钻体的耐磨性，减小钻体与岩石之间的摩擦力。【附图说明】[〇〇3〇]图1是实施例的结构示意图；[0031 ]图2是实施例的结构俯视图；
[0032]图3是实施例的结构正视图；[〇〇33]图4是图3沿A-A线的剖视图；[〇〇34]图5是实施例的装配爆炸图。
[0035]图中:1、钻体;2、翼体;3、主柱齿;4、辅柱齿;5、排粉槽;6、出水孔;7、排粉孔;8、固定孔;9、内孔;10、耐磨层;11、低摩擦系数层。【具体实施方式】
[0036]以下结合附图图1-图5对本实用新型作进一步详细说明。
[0037]—种凿岩钻头，参照图1、图4和图5，包括钻体1，钻体1中设有开口向下的内孔9，钻体1呈翼体2形分布，翼体2和钻体1头部端面均嵌装有主柱齿3,钻体1头部在主柱齿3周围嵌装有辅柱齿4，辅柱齿4的高度低于主柱齿3的高度，在钻头钻孔时，主柱齿3将对岩石粉碎， 粉碎的岩石将高速运动，辅柱齿4能进一步对岩石进行粉碎，且辅柱齿4对高速运动的岩石能起到阻挡作用，减少岩石等对钻头的磨损，从而降低岩石与钻体1头部摩擦导致钻体1头部温度过高，提高了钻体1头部的强度，延长钻体1的使用寿命。主柱齿3在对岩石进行粉碎时，为了加快钻进的速度，本实施例选择主柱齿3和辅柱齿4的端面均是半球状形，能够减小主柱齿3和辅柱齿4与岩石的摩擦力，可以在钻进时减小钻进的阻力，从而加快钻进时的速度。为了防止主柱齿3和辅柱齿4的脱落，本实施例选择钻体1头部设有若干个固定孔8,主柱齿3和辅柱齿4均通过固定孔8与钻体1固定，这样主柱齿3和辅柱齿4的下端将位于固定孔8 内，固定的方式可以采用焊接式，这样连接牢固性好，能够有效的保证工作性能。[〇〇38]参照图2和图4,钻孔的过程中，为了提高钻孔的效率，本实施例选择翼体2呈三翼形分布，翼体2最高端与钻体1头部连接且翼体2端面呈扇状斜面，翼体2之间设有排粉槽5， 钻体1呈三翼形分布，提高切削的效率，同时减少翼体2的数量，使排粉槽5的空间大，使得排粉更加快捷，从而提高钻孔效率，翼体2最高端与钻体1头部连接且翼体2端面呈扇状斜面，在钻头钻孔时，可减小钻体1头部与岩石的接触面积，能够降低钻孔阻力，从而提高钻孔效率。为了进一步提高钻孔的效率，本实施例选择钻体1头部端面靠近其中一个排粉槽5处设有与内孔9连通出水孔6,一方面对钻体1头部进行冷却，使钻体1头部不易损坏，另一方面对岩石、泥层等进行浸泡，使钻孔时更容易，从而提高钻孔效率。为了进一步的增加排粉量， 本实施例选择钻体1远离出水孔6的两个排粉槽5均设有与内孔9连通排粉孔7,排粉孔7位于排粉槽5槽底的中心，避免在相邻处设置两个孔，保证钻体1结构的强度，更多的设置排粉孔 7，能增加排粉量，提高钻孔效率，排粉孔7位于两翼体2的中心线上，也就是排粉槽5的槽底上，能够更好的排除粉碎的岩石。[〇〇39]参照图3和图4,为了保证主柱齿3能够起到更好的效果，本实施例选择翼体2上的主柱齿3位于翼体2的中心，钻体1头部端面上的主柱齿3远离出水孔6设置，翼体2上的主柱齿3位于翼体2的中心，安装主柱齿3的固定孔8能够有效防止对钻体1的结构产生影响，钻体 1头部端面上的主柱齿3远离出水孔6的钻头端面，此处的主柱齿3在钻孔时的作用范围较位于钻体1头部端面中心的主柱齿3更大。为了进一步增加钻体1头部的耐磨性，本实施例选择钻体1的表面从里到外依次设有耐磨层10和低摩擦系数层11，耐磨层10为铁碳铬铌钨硼合金系耐磨涂层，低摩擦系数层11为CrAlN/MoS2多层低摩擦系数涂层，钻体1表面设置耐磨层 10,能够增加钻体1的耐磨性，从而增加钻体1使用寿命;钻体1表面设置低摩擦系数层11，能够减小钻孔时钻体1与岩石之间的摩擦力，从而加快钻孔的效率。耐磨层10为铁碳铬铌钨硼合金系耐磨涂层，该耐磨涂层的结合强度更强，耐磨性更好，铁碳铬铌钨硼合金系耐磨涂层可以参照申请号为201410331311.6的发明专利;低摩擦系数层11为CrAlN/M〇S2多层低摩擦系数涂层，该低摩擦系数层11的摩擦系数更低，CrAlN/MoS2多层低摩擦系数涂层可以参照申请号为201410253262.9的发明专利。[〇〇4〇]总的工作过程:参照图1-图5,在凿岩的过程中，设置于钻体1头部端面与内孔9连通的出水孔6,一方面对钻体1头部进行冷却，使钻体1头部不易损坏，另一方面对岩石、泥层等进行浸泡，使钻孔时更容易，从而提高钻孔效率。通过固定孔8与钻体1头部固定的主柱齿 3对岩石进行粉碎，由于主柱齿3的端面是半球状形，能够减小主柱齿3与岩石的摩擦力，可以减小钻进时的阻力。通过固定孔8与钻体1头部固定的高度低于主柱齿3的辅柱齿4,能进一步对岩石进行粉碎，且辅柱齿4对高速运动的岩石能起到阻挡作用，减少岩石等对钻头的磨损，减少岩石等对钻头的磨损，从而降低岩石与钻体1头部摩擦导致钻体1头部温度过高， 防止钻体1头部高温下易磨损、耐磨性降低，延长钻体1的使用寿命。粉碎的岩石在钻体1高速转动时向四周移动，移动到设置于翼体2之间设有排粉槽5,其中的部分粉碎岩石将通过设置于排粉槽5槽底的排粉孔7排除。为了增加钻体1的耐磨性，钻体1的表面从里到外依次设有耐磨层10和低摩擦系数层11，耐磨层10为铁碳铬铌钨硼合金系耐磨涂层，低摩擦系数层11为CrAlN/M〇S2多层低摩擦系数涂层。
[0041]本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
【主权项】
1.一种凿岩钻头，包括钻体(1)，所述钻体(1)中设有开口向下的内孔(9)，所述钻体(1) 呈翼体(2)形分布，其特征是:所述翼体(2)和钻体(1)头部端面均嵌装有主柱齿(3)，所述钻 体(1)头部在主柱齿(3)周围嵌装有辅柱齿(4)，所述辅柱齿(4)的高度低于所述主柱齿(3) 的高度。2.根据权利要求1所述的凿岩钻头，其特征是:所述翼体(2)呈三翼形分布，所述翼体 (2)最高端与钻体(1)头部连接且翼体(2)端面呈扇状斜面。3.根据权利要求2所述的凿岩钻头，其特征是:所述翼体(2)之间设有排粉槽(5)。4.根据权利要求3所述的凿岩钻头，其特征是:所述钻体(1)头部端面靠近其中一个排 粉槽(5)处设有与内孔(9)连通出水孔(6)。5.根据权利要求4所述的凿岩钻头，其特征是:所述钻体(1)远离出水孔(6)的两个排粉 槽(5)均设有与内孔(9)连通的排粉孔(7)。6.根据权利要求5所述的凿岩钻头，其特征是:所述排粉孔(7)位于排粉槽(5)槽底的中 心。7.根据权利要求1所述的凿岩钻头，其特征是:所述钻体(1)头部设有若干个固定孔 (8)，所述主柱齿(3)和辅柱齿(4)均通过固定孔(8)与钻体(1)固定。8.根据权利要求7所述的凿岩钻头，其特征是:所述主柱齿(3)和辅柱齿(4)的端面均是 半球状形。9.根据权利要求1或7或8所述的凿岩钻头，其特征是:所述翼体(2)上的主柱齿(3)位于 翼体(2)的中心，所述钻体(1)头部端面上的主柱齿(3)远离出水孔(6)设置。10.根据权利要求1所述的凿岩钻头，其特征是:所述钻体(1)的表面从里到外依次设有 耐磨层(10)和低摩擦系数层(11)，所述耐磨层(10)为铁碳铬铌钨硼合金系耐磨涂层，所述 低摩擦系数层(11)为CrAlN/MoS2多层低摩擦系数涂层。
【文档编号】E21B10/36GK205577851SQ201620362581
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年4月26日
【发明人】沈国华
【申请人】浙江普兰卡钎具有限公司