[实用新型]Ф325以上大口径钻进施工用金刚石钻头

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种Ф325以上大口径钻进施工用金刚石钻头。 

背景技术

对于Ф325大口径钻进施工用金刚石钻头，普遍采用电镀方法制作，对于坚硬以及破碎地层和卵砾石地层，工作层磨损严重，使用寿命较短，或者打滑不进尺。如采用热压烧结方法制作，由于受到压机吨位限制，中频电源功率无法达到要求，石墨磨具尺寸控制等等原因，根本无法制作。 

发明内容

本实用新型所要解决的问题是针对上述现有技术而采用一种新的方法制作大口径钻进施工用金刚石钻头，其综合性能更好，钻进效率高，使用寿命大大加长。 

本实用新型为解决上述提出的问题所采用解决方案为：Ф325以上大口径钻进施工用金刚石钻头，包括有金刚石钻头钢体，金刚石钻头钢体上设有金刚石胎块，其特征在于所述的金刚石钻头钢体的端面为尖锯齿形，尖锯齿间隙为0.8～1.2mm，尖锯齿高度为1.5～2mm，金刚石钻头钢体的端面两端侧呈牙嵌式燕尾槽形状，所述的金刚石胎块的唇面形状为齿轮形，齿轮形为两相切过渡圆弧。 

本实用新型主要采用焊接式、二次成型制造工艺制作而成，主要包括有预制金刚石胎块及金刚石钻头钢体和预制金刚石胎块的焊接。通过对金刚石胎块的结合剂各化学成分的调整，优化不同地层胎体配方设计，通过钨、铜、镍、锰、钴等合金粉末材料粉体成型和热压烧结致密化技术制作金刚石胎块，然后焊接在加工好的金刚石钻头刚体上。 

本实用新型的有益效果在于：采用优化的金刚石胎块胎体配方、金刚石粒度强度选择、热压工艺合理以及特殊的金刚石钻头钢体结构，金刚石钻头钢体的端面为尖锯齿形，端面两端侧呈牙嵌式燕尾槽形状，增强了金刚石钻头钢体与金刚石胎块的结合强度，金刚石胎块的性能具有较高的硬度，能明显提高金刚石钻头的钻进性能，使用寿命长，金刚石胎块的唇面齿轮形状设计，有利于提高钻进效率，解决了电镀方法制作金刚石大口径钻头使用寿命较短的问题。 

附图说明

图1为本实用新型的俯视结构示意图； 

图2为图1的B-B向剖视结构图； 

图3为金刚石钻头钢体的结构示意图； 

图4为金刚石胎块结构示意图。 

具体实施方式

下面对本实用新型作进一步的说明。 

如图1-4所示，Ф325以上大口径钻进施工用金刚石钻头，包括有金刚石钻头钢体3，金刚石钻头钢体3上设有金刚石胎块，其特征在于所述的金刚石钻头钢体的端面为尖锯齿形，尖锯齿间隙为0.8～1.2mm，尖锯齿高度为1.5～2mm，金刚石钻头钢体的端面两端侧呈牙嵌式燕尾槽形状，所述的金刚石胎块的唇面形状为齿轮形，齿轮形为两相切过渡圆弧，所述的金刚石钻头钢体与金刚石胎块之间采用银焊片焊接，所述的金刚石胎块包括有非工作层2和工作层1，非工作层的尺寸为：长为40mm，宽为14.5mm，高为15mm，工作层的尺寸为：高度为11mm。 

根据钻进施工地层岩石的硬度、岩石可钻性和地层破碎情况，通过保证金刚石的高出刃来实现金刚石钻头的高效率，这样就要求钻头金刚石预制胎块对金刚石要有很好的包镶能力，只有具有强包镶能力的金刚石胎块，才可保证金刚石在出刃量较大时不会和不易脱落。通过试验确定胎块的唇面形状为齿轮形，其唇面能造成较多的自由面，有利于提高钻进效率。使用焊接定位工装夹具，使用特殊焊接工艺，确保焊接强度和同心度。 

本实用新型主要采用焊接式、二次成型制造工艺制作而成，包括有预制金刚石胎块及金刚石钻头钢体和预制金刚石胎块的焊接。所述金刚石胎块的的胎体材料采用钨、铜、镍、锰、钴等合金粉末材料，使用粗颗粒、低浓度金刚石，金刚石浓度75％，采用金刚石作保径材料。金刚石胎块的唇面形状为齿轮形(附图2)，其唇面能造成较多的自由面，有利于提高钻进效率。金刚石钻头钢体和金刚石胎块的焊接，采用银焊片，使用特殊焊接工艺，焊接更加牢固。 

1)Ф325大口径金刚石钻头预制胎块胎体粉末配比为：