[发明专利]钻头制造工艺

说明书

技术领域

本申请一般涉及用于制造钻头的方法，诸如用于制造孕镶金刚石的取芯钻头的连续制造工艺。

背景技术

通常，利用取芯钻探工艺从地表下面获取所需材料的样品。开式取芯钻头连接至钻管的底部或前沿。钻管连接至钻柱，钻柱是一连串丝扣连结的钻杆，随着钻管进入地岩层越来越深，钻杆被一节接一节地组装。转动钻管和/或将钻管推入所希望的地表下的地岩层中，以获得所需材料的样品(通常称为岩心试样)。获得样品后，通过从所钻的孔(钻孔)中取出(或者起出)整个钻柱，取得含有岩心试样的钻管。各节钻杆必须从钻孔中顺序取出。于是能够从钻管中取出岩心试样。

传统上，利用分批工艺实现制造金刚石取芯钻头。在这些分批工艺中，制备特定数量的钻头(即，5-6个钻头)，然后手动地将这些钻头放置在箱式炉中。然后将这些钻头加热到超过2000华氏度的温度持续预定时间，直到钻头达到所要求的全渗状态。之后，操作员手动地从箱式炉中取出钻头。然后钻头被冷却和处理。对于标准尺寸的钻头，这样的分批工艺通常每35分钟生产约6个钻头。

这样的工艺通常使用相当多的手动工作。此外，这样的工艺通常使操作员暴露于温度超过2000华氏度的钻头和炉子的高温，使人员面临危险并且感到不舒服。尽管防护设备可以使操作变得相对安全，但是对于操作员而言还是令人不舒服和令人筋疲力尽的环境。此外，手动的分批工艺可能导致不一致性，因为手动的分批工艺通常依靠手动工作来监视和移动钻头。

不一致的产品质量又可能导致在钻探过程中延误时间，因为质量较低的钻头在钻探过程中变钝比预期的可能要快。在钻探过程中，当钻头变钝时，必须通过一节接一节地起出整个钻柱来用新钻头替换变钝的钻头，利用新钻头更换该旧钻头后，必须将整个钻柱一节接一节地插回到钻孔内。因此，过早变钝的钻头可能非常浪费时间和精力。

本文所要求保护的主题并不局限于克服诸如上述那些缺陷的实施例或者仅在诸如上述的那些环境下工作的实施例。相反，背景技术仅提供用于说明可以实施本文所述的一些实施例的一个示例性技术领域。

发明内容

一种用于制造钻头的方法，包括：将多个钻头顺序穿过带式炉；以及在所述钻头穿过该带式炉后，利用自动装置将所述钻头移动到冷却站。一种用于制造取芯钻头的连续工艺，还可以包括：将钻头放置在带式炉的输送带上；利用该输送带将所述钻头输送通过该带式炉；利用自动过程从该输送带卸下所述钻头；以及冷却所述钻头。

在下面的描述中将说明本发明的其他特征和优点，并且根据该描述可部分理解本发明的其他特征和优点，或者通过实施本发明可以认识到本发明的其他特征和优点。利用所附权利要求书中特别指出的装置和组合，可以认识到和获得本发明的特征和优点。从下面的描述和所附的权利要求书中能更加全面地理解本发明的这些以及其他特征，或者通过如下所述的本发明的实施，可以认识到本发明的这些以及其他优点。

附图说明

为了进一步阐明本发明的上述以及其他优点和特征，将参考附图中示出的本发明的特定实施例来更具体地描述本发明。应当理解，这些附图仅示出本发明的典型实施例，因此不应认为这些附图限定本发明的范围。下面利用附图更加具体、详细地描述和解释本发明，在附图中：

图1是示出钻头连续制造工艺的一个示例的流程图；以及

图2是示出根据一个示例的用于连续制造钻头的系统的示意图。

具体实施方式

本文提供了一种用于以基本上连续的方式制造钻头的方法。在至少一个示例中，制备模具，在该模具中限定有成型特征用于形成成品钻头的切削特征和主体，包括具有切削特征的冠。然后将心轴引入该模具，并且将熔剂以及粘合材料和基体的混合物引入该模具。在准备好钻头时，可以将整个钻头和模具置于加热过程下。应当理解，在加热过程以及以下所述的一些或全部后续工艺期间，钻头可保持在模具中，但是在穿过加热过程时还称为钻头。加热过程导致粘合材料渗入基体材料和切削颗粒。由于粘合材料渗入基体材料和切削颗粒，从而粘合材料将整个钻头粘合在一起。

加热钻头包括使钻头经过一个或多个炉子，以对钻头进行一级或者多级加热。此外，当钻头通过加热过程时，可以施加变化的热量。例如，当钻头向前通过加热过程时，钻头可以被置于逐渐升高的温度下。施加的热量相对于位置和/或时间的增加量可以被称为梯度或者变化量Δ。

在至少一个示例中，通过将钻头放置在将钻头运送通过炉子的输送带上，可以使钻头通过(一个或多个)炉子。炉子的不同区域可以具有不同的温度。因此，当输送带将钻头运送通过该炉子时，钻头可被置于温度梯度下。