可均匀快速出刃的金刚石钻头的制作方法

本发明涉及地质勘探及工程勘探用金刚石钻头，特别是一种可均匀快速出刃的金刚石钻头。

背景技术：

一种现有的孕镶金刚石钻头包括基体和胎体。基体呈套筒型，其一端设有与钻探设备相连接的螺纹段，其另一端为胎体连接端。胎体呈环形，其一端为工作段，另一端为非工作段，其非工作段的一端固接在基体的胎体连接端的端面上，其工作段上环形均布设有10个钻齿，相邻钻齿之间设有水口、内水槽和外水槽。每个钻齿内不规则的散乱镶嵌有金刚石颗粒。

钻进过程中随着压力增大，胎体产生细微体积破碎，旧金刚石颗粒不断脱落，新的金刚石颗粒不断露出(即出刃)，在正常钻进过程中胎体磨损应当适当超前于金刚石颗粒，如果胎体不磨损或磨损极慢，则金刚石颗粒出刃甚微，发挥不了它的磨削能力。

上述的孕镶金刚石钻头在使用中存在的问题有：1、金刚石颗粒在钻齿内无序散乱分布，在钻进过程中可能出现各钻齿内的金刚石颗粒无法同步出刃的情况，导致钻进速度极慢甚至不进尺。2、由于钻齿数量较多，各钻齿之间的水口较小，在钻进过程中容易出现堵水的情况。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术的不足，而提供一种可均匀快速出刃的金刚石钻头，它解决了现有的孕镶金刚石钻头各钻齿内的金刚石颗粒无法同步出刃的问题，还解决了由钻齿数量过多导致的钻齿之间的水口较小的问题。

本发明的技术方案是：可均匀快速出刃的金刚石钻头，包括基体和胎体；基体呈套筒型，其一端设有与钻探设备相连接的螺纹段，其另一端为胎体连接端；胎体呈环形，其一端为工作段，另一端为非工作段，其非工作段的一端固接在基体的胎体连接端的端面上，其工作段上环形均布设有多个钻齿，相邻钻齿之间设有一级水口；

每个钻齿均由多层热压烧结而成的工作层堆叠而成，堆叠方向沿胎体的轴向，各工作层内分别镶嵌有金刚石颗粒，相邻工作层之间通过银焊层固接，从而将所有的工作层连接为一个整体。

本发明进一步的技术方案是：每个钻齿的工作层的层数及对应层的层厚度相同；每个钻齿的各银焊层厚度相同。

本发明再进一步的技术方案是：钻齿的数量为6个，钻齿的工作层层数为5层。

本发明更进一步的技术方案是：钻齿上端设有v形排水槽，v形排水槽连通胎体的内外两侧。

本发明进一步的技术方案是：一级水口下端设有与一级水口连通且宽度窄于一级水口的二级水口，二级水口沿胎体的轴向，向胎体的非工作段延伸。

本发明再进一步的技术方案是：一级水口所占的圆心角a为25.5-26.5°，二级水口所占的圆心角β为7-14°。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、每个钻齿均由多层工作层堆叠而成，各工作层内分别镶嵌有金刚石颗粒。即钻齿内的金刚石颗粒分布相对有序，钻头出刃快，钻进速度快。

2、钻齿数量仅6个，相邻钻齿间的形成有较宽阔的一级水口，一级水口下还设有二级水口，利于钻进时排水，不会产生堵水现象。

以下结合图和实施例对本发明作进一步描述。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的俯视图。

具体实施方式

实施例1：

如图1-2所示，可均匀快速出刃的金刚石钻头，包括基体1和胎体2。

基体1呈套筒型，其一端设有与钻探设备相连接的螺纹段11，螺纹段11上设有外螺纹，其另一端为胎体连接端12。

胎体2呈环形，其一端为工作段，另一端为非工作段，其非工作段的一端固接在基体1的胎体连接端12的端面上，其工作段上环形均布设有6个(可选择的数量为5-7个，本实施例优选6个)钻齿23，相邻钻齿23之间设有一级水口24(一级水口24所占的圆心角a为25.5-26.5°,本实施例优选26°)。每个钻齿23均由5层(可选择的数量为4-6层，本实施例优选5层)工作层堆叠而成，堆叠方向沿胎体2的轴向，各工作层内分别镶嵌有金刚石颗粒，相邻工作层之间通过银焊层固接(即通过银焊焊结的方式固接)，从而将所有的工作层连接为一个整体。

优选，每个钻齿23的工作层的层数及对应层的层厚度相同；每个钻齿23的各银焊层厚度相同。可保证在钻进过程中，各钻齿23磨损相同的情况下均处在同一工作层，进而达到了出刃快速且均匀的效果。

优选，钻齿23上端设有v形排水槽231，v形排水槽231连通胎体2的内外两侧，便于钻进过程中排水。

优选，一级水口24下端设有与一级水口24连通且宽度窄于一级水口24的二级水口25，二级水口25沿胎体1的轴向，向胎体1的非工作段延伸，二级水口25所占的圆心角β为7-14°，本实施例优选10°。二级与一级配合共同完成了金刚石钻头钻进过程中的排水，保证了出水顺畅不堵水。

技术特征：

技术总结
可均匀快速出刃的金刚石钻头，包括基体和胎体；基体呈套筒型，其一端设有与钻探设备相连接的螺纹段，其另一端为胎体连接端；胎体呈环形，其一端为工作段，另一端为非工作段，其非工作段的一端固接在基体的胎体连接端的端面上，其工作段上环形均布设有多个钻齿，相邻钻齿之间设有一级水口；每个钻齿均由多层热压烧结而成的工作层堆叠而成，堆叠方向沿胎体的轴向，各工作层内分别镶嵌有金刚石颗粒，相邻工作层之间通过银焊层固接，从而将所有的工作层连接为一个整体。本发明的优点在于，每个钻齿均由多层工作层堆叠而成，各工作层内分别镶嵌有金刚石颗粒。即钻齿内的金刚石颗粒分布相对有序，钻头出刃快，钻进速度快。

技术研发人员：李晓欢
受保护的技术使用者：祁东县锋速钻探工具有限公司
技术研发日：2017.11.23
技术公布日：2018.02.23