一种聚晶金刚石复合片弧面钻头的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种聚晶金刚石复合片弧面钻头，包括钻头本体，所述钻头本体的下端部设有连接螺纹，所述钻头本体的上端部等分设有多个刀翼，其特征在于：所述刀翼顶部设有沿轴心向排布的多个聚晶金刚石复合片，所述刀翼外侧部的切削面上设有聚晶金刚石复合保径半片，所述刀翼外侧部立面上设有合金保径条，所述刀翼外侧部立面的下方设有合金反向切割条；在所述钻头本体的上端部位于所述刀翼的切削向前方，还设有冷却孔。本实用新型钻头可以钻入中硬、坚硬岩层，耐磨性好、抗扭性强，破岩效率明显提高，尤其使用寿命是普通钻头3?5倍；并且，由于所述冷却孔能够及时排走热量，因此，其冷却排屑好，缩径现象不明显，施工效率高。
【专利说明】
一种聚晶金刚石复合片弧面钻头
技术领域
[0001]本实用新型属于破岩工具，主要用于煤矿瓦斯抽放孔、探水孔、注浆孔以及地质勘探孔，具体涉及一种聚晶金刚石复合片弧面钻头。
【背景技术】
[0002]目前，现有钻头在聚晶金刚石复合片的排列上，1、采用圆周递减式排列，且复合片高度在同一平面或斜面，没有最大程度利用聚晶金刚石复合片去完成岩层的切削，反而是同一轨迹在重复切削；2、复合片高度在同一平面或斜面，这样的布齿会导致最外或最顶部复合片提前崩齿或脱落。使得钻进效率低下、使用寿命缩短，无端增加工人劳动强度及钻井成本。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型旨在提供一种冠部圆弧面钻头，切削翼冠部形状为圆弧状，弧面抛物线式冠部结构易于切削齿切入岩石，切削齿采用力学平衡设计、非对称刀翼，前后刀翼复合片为分层错峰布齿，实现了多轨道，分层等体积切削岩石，钻进阻力小，重复破碎少;这是因为扭矩力大小及力学平衡设计原理，通过实践验证得出的结论;采用动态流场模拟技术，优化钻头水力设计，增强钻头清洗、冷却能力、提高排粉效率，提高了钻进效率。
[0004]本实用新型解决上述技术问题所采取的技术方案如下:
[0005]—种聚晶金刚石复合片弧面钻头，包括钻头本体，所述钻头本体的下端部设有连接螺纹，所述钻头本体的上端部等分设有多个刀翼，其特征在于:所述刀翼顶部设有沿轴心向排布的多个聚晶金刚石复合片，所述刀翼外侧部的切削面上设有聚晶金刚石复合保径半片，所述刀翼外侧部立面上设有合金保径条，所述刀翼外侧部立面的下方设有合金反向切割条。
[0006]进一步地，在所述钻头本体的上端部位于所述刀翼的切削向前方，还设有冷却孔。
[0007]进一步地，所述合金反向切割条、合金保径条、聚晶金刚石复合保径半片、聚晶金刚石复合片通过钎焊镶嵌在各自连接处。
[0008]进一步地，所述刀翼冠部为弧面抛物线式结构。
[0009]进一步地，所述刀翼顶端的刀冠部长度依此增加，分别为具有短刀冠的第一刀翼，具有中刀冠的第二刀翼和具有长刀冠的第三刀翼。
[0010]进一步地，所述刀翼为非对称布局，所述刀翼顶部的聚晶金刚石复合片在各刀翼冠部为分层错峰布齿，高低相差、相邻参差，形成多轨道及分层切削的结构特征。
[0011]本实用新型采取了上述方案以后，其可以钻入中硬岩层及坚硬岩层，耐磨性好、抗扭性强，破岩速度较快，由于翼部增加了合金保径条、聚晶金刚石复合片半片保径，上述冷却孔又能够及时冷却排肩，缩径现象不明显，施工效率高。
【附图说明】
[0012]下面结合附图对本实用新型进行详细的描述，以使得本实用新型的上述优点更加明确。
[0013]图1是本实用新型金刚石复合片弧面钻头的结构示意图；
[0014]图2是本实用新型金刚石复合片弧面钻头的正面示意图；
[0015]图3是本实用新型聚晶金刚石复合片整片正面结构示意图；
[0016]图4是图3的侧视图
[0017]图5是本实用新型聚晶金刚石复合片半片正面结构示意图
[0018]图6是图5的侧视图
[0019]图7是本实用新型聚晶金刚石复合片用合金保径条正面结构示意图
[0020]图8是图7的侧视图
[0021]图9是本实用新型聚晶金刚石复合片用反向合金切割条正面及侧面结构示意图
[0022]图10是图9的侧视图
[0023]图11是本实用新型聚晶金刚石复合片钻头多轨迹切削及分层错位布齿结构三刀翼复合片叠加图(复合片切削轨迹)。
【具体实施方式】
[0024]以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细的描述。
[0025]如图1、2所示，一种聚晶金刚石复合片弧面钻头，包括钻头本体，所述钻头本体的下端部设有连接螺纹5，所述钻头本体的上端部等分设有多个刀翼，所述刀翼顶部设有沿轴心向排布的多个聚晶金刚石复合片1(如图3/4)，所述刀翼外侧部的切削面上设有聚晶金刚石复合保径半片2(如图5/6)，所述刀翼外侧部立面上设有合金保径条4(如图7/8)，所述刀翼外侧部立面的下方设有合金反向切割条6(如图9/10)。在所述钻头本体的上端部位于所述刀翼的切削向前方，还设有冷却孔3，增强钻头清洗、冷却能力、提高排粉效率;所述合金反向切割条6、合金保径条4、聚晶金刚石复合保径半片2、聚晶金刚石复合片I通过钎焊镶嵌在各自连接处。
[0026]所述刀翼冠部为弧面抛物线式结构。所述刀翼顶端的刀冠部长度依此增加，分别为具有短刀冠的第一刀翼7，具有中刀冠的第二刀翼8和具有长刀冠的第三刀翼9。所述各刀翼为非对称布局，所述各刀翼顶部的聚晶金刚石复合片I在各刀翼冠部为分层错峰布齿，高低相差、相邻参差，形成多轨道及分层切削的结构特征。
[0027]通过图1、2我们可以看出本发明钻头切削翼冠部形状为圆弧状，弧面抛物线式冠部结构易于切削齿切入岩石，切削齿采用力学平衡设计、非对称刀翼，前后刀翼复合片为分层错峰布齿，实现了多轨道，分层等体积切削岩石，钻进阻力小，重复破碎少;这是因为扭矩力大小及力学平衡设计原理，通过实践验证得出的结论;采用动态流场模拟技术，优化钻头水力设计，增强钻头清洗、冷却能力、提高排粉效率，提高了钻进效率。
[0028]本实用新型采取了上述方案以后，其可钻入中硬岩层、坚硬岩层，耐磨性好、抗扭性强，破岩速度明显提高、排粉效率高、使用寿命是现有钻头的3-5倍，即节省钻井时间，又降低了工人劳动强度、节约成本。
[0029]需要注意的是，上述具体实施例仅仅是示例性的，在本实用新型的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形落在本实用新型的保护范围内。
[0030]本领域技术人员应该明白，上面的具体描述只是为了解释本实用新型的目的，并非用于限制本实用新型。本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1.一种聚晶金刚石复合片弧面钻头，包括钻头本体，所述钻头本体的下端部设有连接螺纹，所述钻头本体的上端部等分设有多个刀翼，其特征在于:所述刀翼顶部设有沿轴心向排布的多个聚晶金刚石复合片(I)，所述刀翼外侧部的切削面上设有聚晶金刚石复合保径半片(2)，所述刀翼外侧部立面上设有合金保径条(4)，所述刀翼外侧部立面的下方设有合金反向切割条(6)。2.根据权利要求1所述的聚晶金刚石复合片弧面钻头，其特征在于:在所述钻头本体的上端部位于所述刀翼的切削向前方，还设有冷却孔(3)。3.根据权利要求1所述的聚晶金刚石复合片弧面钻头，其特征在于，所述合金反向切割条(6)、合金保径条(4)、聚晶金刚石复合保径半片(2)、聚晶金刚石复合片(I)通过钎焊镶嵌在各自连接处。4.根据权利要求1所述的聚晶金刚石复合片弧面钻头，其特征在于，所述刀翼冠部为弧面抛物线式结构。5.根据权利要求1所述的聚晶金刚石复合片弧面钻头，其特征在于，所述刀翼顶端的刀冠部长度依此增加，分别为具有短刀冠的第一刀翼(7)，具有中刀冠的第二刀翼(8)和具有长刀冠的第三刀翼(9)。6.根据权利要求1所述的聚晶金刚石复合片弧面钻头，其特征在于，所述刀翼为非对称布局，所述刀翼顶部的聚晶金刚石复合片(I)在各刀翼冠部为分层错峰布齿，高低相差、相邻参差，形成多轨道及分层切削的结构特征。
【文档编号】E21B10/54GK205654302SQ201620446162
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2016年5月17日 公开号201620446162.2, CN 201620446162, CN 205654302 U, CN 205654302U, CN-U-205654302, CN201620446162, CN201620446162.2, CN205654302 U, CN205654302U
【发明人】杨岗
【申请人】杨岗