专利名称：金刚石钻头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种金刚石钻头的制造，尤其是一种针对卵石层及堆渣层 钻进的电镀金刚石钻头唇面结构和水路布置的综合制造方案。
背景技术：
目前，公知的金刚石地质钻头只使用于岩石和岩层的钻进，卵石和堆渣层 作为金刚石钻进的禁区禁止使用金刚石钻进，近年来的一些研究仅限于胎体配 方的改进。卵石、堆渣层金刚石钻进要解决的主要技术难题包括钻头内外保径的耐 磨性、钻头的钻劲速度、钻进时高浓度泥浆的畅通及钻头工作块的强度等。发明内容本使用新型的目的是提供一种采取双锥加厚保径圆弧唇面结构，以斜水口 或者圆弧螺旋水口、加深的内水槽和螺旋外水槽等综合结构设计，解决钻头在 钻进卵石、堆渣层中技术难题。本实用新型的技术方案包括工作层结构和水路结构两方面。金刚石钻头包 括钻体、钻头、水槽等组成。钻头设置在钻体外周，其包括钢体和工作层，钢 体顶部内外均为锥面。外锥面下连接外保径体，外保径体凸设于钢体外侧，外锥面与外保径体外面夹角为外锥角，其角度为15°至60°。内锥面下连接外保径体，内保径体凸设于钢体内侧，内锥面与内保径体外面夹角为内锥角，其角度为15°至60°。外锥高度和内锥高度不小于2.5mm。外保径体高度和内保径高度 为12mm—25mm为佳，优选的，内保径体高度比外保径体高度短3mm—10mm。 工作层包覆于钢体外，金刚石电镀于锥面的端面上。水槽分内水槽和外水槽。 内水槽设置在钻体内部，与钻体中央的钻头端面水口连接，外水槽设置在钻体
外侧。内外水槽深度为4^6mm，钻头端面水口可为斜水口、螺旋形水口、圆弧 形水口或者10mm—20mm的宽水口 。各种水口两侧可以使平行的或者不平行的， 除宽水口外，其它水口宽度以6—15mm为佳。外水槽外形为螺旋形。本实用新型的有益效果是1、通过内外双锥结构钢体加厚、加高保径层的 综合作用，加强卵石、堆渣层钻进所需的保径效果；2、通过圆弧型的唇面形状产生的侧向挤压作用提高钻头在小颗粒卵石层中的钻进速度；3、通过水槽、水口设计，保证卵石层钻进所需高浓度泥浆的畅通，并保证粗颗粒钻探碎屑的排除；4、通过双锥面增加了电镀层与钢体之间的结合面积，并改变了结合形状，能够确保钻头工作层与钢体之间的结合强度，保证钻头工作齿不断裂、不脱层。
以下结合附图对本实用新型进一步说明。 附图1是本实用新型的整体结构图。附图2是本实用新型的工作齿结构图。图中，1为钻头外水槽、2为钻头内水槽、3为钻头端面水口、 4为钻头外 水槽外形、5为钻头钢体、6为钻头工作层、ct为钻头钢体外锥角、卩为钻头钢 体内锥角、L3为钢体外锥高度、L4为钢体内锥高度、Ll为外保径层高度、L2 为内保径层高度。
具体实施方式
如图1所示，水槽分内水槽2和外水槽1，其都比常规钻头深。内水槽2设 置在钻体内部，与钻体中央的钻头端面水口 3连接，外水槽1设置在钻体外侧。 内外水槽深度一般为4~6mm,钻头端面水口 3通常可为斜水口、螺旋形水口、 圆弧形水口或者10mm—20mm的宽水口。各种水口两侧可以使平行的或者不平 行的，除宽水口外，其它水口宽度以"15mm为佳。外水槽l外形为螺旋形为 最佳。如图2所示，钻头包括钢体5和工作层6，钢体顶部内外均为锥面(双锥面 结构)，其关键结构是内外锥面和保径高度。外锥面下连接外保径体，外保径体 凸设于钢体外侧，外锥面与外保径体外面夹角为外锥角(3，其角度为15°至60°。
内锥面下连接外保径体，内保径体凸设于钢体内侧，内锥面与内保径体外面夹角为内锥角a，其角度为15°至60°。外锥高度L3和内锥高度L4不小于2.5mm。 外保径体高度Ll和内保径高度L2为12mm—25mm为佳，优选的，内保径体高 度比外保径体高度短3mm—10mm。工作层包覆于钢体外。加工时，将电镀金刚石钻头的钢体工作唇面部分的内外加工成锥面，内外 锥面的锥度可以相同或者不同。电镀时，分别向锥面施以便于金刚石钻头锋利 和利于钻进速度的金刚石，增强钻头的钻进速度和穿过坚硬粗粒卵石、块石或 者孤石的能力。本实用新型的钢体结构下，钻头唇面在电镀完成后自然形成以 钻头厚度为直径的圆弧或者略平的圆弧形状，该形状有利于钻进较松散的卵石 层钻进时钻头将较小卵石挤入钻孔孔壁。
权利要求1、一种金刚石钻头，由包括钻体、钻头、水槽等组成，其特征是钻头设置在钻体外周，其包括钢体和工作层，钢体顶部内外均为锥面，外锥面下连接外保径体，外保径体凸设于钢体外侧，内锥面下连接外保径体，内保径体凸设于钢体内侧，工作层包覆于钢体外，金刚石电镀于锥面的端面上。
2、 根据权利要求1所述的金刚石钻头，其特征是外锥面与外保径体外面 夹角为外锥角，其角度为15°至60°，内锥面与内保径体外面夹角为内锥角，其角度为15°至60°，外锥高度和内锥高度不小于2.5mm，外保径体高度和内保径 高度为12mm—25mm。
3、 根据权利要求2所述的金刚石钻头，其特征是内保径体高度比外保径 体高度短3mm—10mm。
4、 根据权利要求1或2或3所述的金刚石钻头，其特征是水槽分内水槽 和外水槽，内水槽设置在钻体内部，与钻体中央的钻头端面水口连接，外水槽 设置在钻体外侧。
5、 根据权利要求4所述的金刚石钻头，其特征是内外水槽深度为4~6mm, 钻头端面水口可为斜水口、螺旋形水口、圆弧形水口或者10mm—20mm的宽水 口，外水槽外形为螺旋形。
6、 根据权利要求5所述的金刚石钻头，其特征是斜水口、螺旋形水口、 圆弧形水口宽度为6—15mm。
专利摘要本实用新型涉及一种采取双锥加厚保径圆弧唇面结构的金刚石钻头，由包括钻体、钻头、水槽等组成，其特征是钻头设置在钻体外周，其包括钢体和工作层，钢体顶部内外均为锥面，外锥面下连接外保径体，外保径体凸设于钢体外侧，内锥面下连接外保径体，内保径体凸设于钢体内侧，工作层包覆于钢体外。由于采用了上述结构，实现了提高钻头在小颗粒卵石层中的钻进速度、能够确保钻头工作层与钢体之间的结合强度、提高钻进时高浓度泥浆的畅通、保证钻头工作齿不断裂、不脱层等积极效果。
文档编号E21B10/60GK201027492SQ20062015925
公开日2008年2月27日 申请日期2006年11月18日 优先权日2006年11月18日
发明者兰桥昌 申请人:兰桥昌