[实用新型]一种自锐式交叉钻头

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种钻头，尤其是涉及一种地质勘探用自锐式交叉钻头。

背景技术

目前，公知的交叉钻头结构，内外齿径向无间隙，齿形径向截面和纵向形状均为直角，故称矩形齿，其工作效率低，钻进速度慢，尤其是对10-12级坚硬岩石的钻进，非常困难；矩形齿块在钻进中受力易集中，齿块易磨损，钻头使用寿命非常短。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种钻进效率高，使用寿命长的地质勘探用自锐式交叉钻头。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：其包括钢体，钢体顶端烧结有胎体，胎体至少有一对外齿和一对内齿，内齿和外齿在圆周上交错相间排列，且内外齿在旋转过程中径向有间隙，并成三角形，命名为三角形空白区。

以下为进一步改进的方案：

内齿和外齿的齿形采用斜坡结构，斜角角度为10°-40°。

外齿与内齿在圆周上交错排列均匀分布，且所对应的圆周角相等。

内齿、外齿前视图为等腰梯形或矩形，角度R为0°-50°，通常大多选用0°、15°、20°、25°、30°、35°、40°、45°、50°；只有当R＝0°时，内齿、外齿前视图形状成矩形。

内齿径向截面和外齿径向截面均成直角梯形，且内外齿斜面方向相反。

内齿根部宽度和外齿根部宽度为钻头壁厚的2/3-3/5。

内齿顶部宽度和外齿顶部宽度为钻头壁厚的1/3-2/5。

三角空白区宽度为钻头壁厚的1/5-1/3。

内齿和外齿高度为6mm-10mm，一般选择6mm、7mm、8mm、9mm、10mm。

三角形空白区高度一般为齿高的1/3-3/4。

本实用新型交叉钻头在钻进过程中，三角形空白区处产生突出尖角岩石，形成压裂破碎；在岩石破碎过程中所产生的破碎岩石进一步磨损胎体，提高了钻头的锋利度，同时也加快了钻进速度。

齿形采用双斜坡结构，改善了齿块的受力条件，并在孔底形成破岩自由面。

本实用新型对10-12级细颗粒高石英含量的坚硬完整岩石钻进速度可达1.5-2米/小时，使用寿命长可达26米。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的三维形状示意图。

图2是图1所示实施例的俯视图。

图3是图2A-A处剖视图。

图4是图1所示实施例外齿径向截面示意图。

图5是图1所示实施例内齿径向截面示意图。

图6是图1所示实施例内外齿径向排布位置示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

实施例1

参照图1、2，本实施例包括钢体10，钢体顶端烧结有胎体20，胎体20有一对外齿1-1、1-2和一对内齿2-1、2-2，内齿和外齿在圆周上交错相间排列，均匀分布，且所对应的圆周角相等，内外齿在旋转过程中径向有三角形空白区。

参照图1、3，图1中的斜坡3、斜坡4为图3中角度R对应的两个对称斜面，斜坡5为图3中角度Q对应的斜坡。

内外齿前视图成等腰梯形，角度R为30°，斜角Q为30°。

参照图4、图5、图6，内、外齿径向截面成直角梯形，且内外齿斜面方向相反；内齿根部宽度和外齿根部宽度W1为钻头壁厚W的2/3；内齿顶部宽度和外齿顶部宽度W2为钻头壁厚W的1/3；三角空白区宽度W3为钻头壁厚W的1/3；内外齿高度H为7mm；三角形空白区高度H1为齿高H的1/3。

本实施例产品对12级细颗粒高石英含量的坚硬完整岩石钻进速度达2.2米/小时；使用寿命长达26米。

实施例2

本实施例齿斜坡斜角Q为35°；

内齿、外齿前视图等腰梯形角度R为40°；

内齿根部宽度和外齿根部宽度W1为钻头壁厚W的3/5；内齿顶部宽度和外齿顶部宽度W2为钻头壁厚W的2/5；三角空白区宽度W3为钻头壁厚W的3/4；内外齿高度H为9mm；三角形空白区高度H1为齿高H的3/4。

余同实施例1。

本实施例产品对12级细颗粒高石英含量的坚硬完整岩石钻进速度达1.6米/小时；使用寿命长达32米。