[实用新型]一种新型CVD金刚石复合片锚杆钻头

说明书

技术领域

本实用新型专利属于煤矿巷道领域，具体涉及锚杆使用的钻进工具，尤其是一种新型CVD金刚石复合片锚杆钻头。

背景技术

随着煤矿工业的发展，锚杆支护技术被广泛应用，锚杆钻机的需求量急剧增加。目前煤矿钻机多为回转式，回转式锚杆孔钻进有一定优越性，但要更加广泛用于各种岩石，需要配合适的钻头。煤矿巷道支护钻孔常用的锚杆钻头是硬质合金和金刚石复合片PDC锚杆钻头。硬质合金锚杆钻头主要用于较软地层，PDC锚杆钻头主要用于软到中硬的大段均质地层，而不适宜钻硬地层。

因此，有必要开发一种新型钻头用于钻进软硬地层。在本实用新型中采用CVD金刚石复合片，CVD是纯金刚石多晶结构，其性能接近天然金刚石，但价格远远低于天然金刚石的价格。CVD金刚石复合片具有高硬度、高耐磨、高耐热性及良好的抗冲击性和强韧性，并且结构简单，不容易折断掉片，使用寿命长，可以钻入坚硬地层，有利于提高钻速，满足工程需要。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种寿命长，钻进效率高且适用于各种地质条件下的CVD金刚石复合片锚杆钻头。

1、为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

A)CVD金刚石复合片锚杆钻头包括钻头体，CVD金刚石复合片，出水孔，连接螺纹；

B)钻头体上有径向对称分布且方向相反的两翼结构，分别是左翼座和右翼座；

C)两翼分别通过钎焊连接CVD金刚石复合片；

D)CVD金刚石复合片是CVD金刚石两侧分别焊接硬质合金层；

E)出水孔位于钻头体的中部。

所述的CVD金刚石复合片锚杆钻头，其中CVD金刚石复合片是CVD金刚石与硬质合金之间夹含Ti的Ag—Cu合金，通过钎焊与扩散相结合的方法，在真空状态下借助中间层焊料的熔化和向基体扩散使CVD金刚石与硬质合金形成牢固的结合，使其在钻岩过程中不容易折断掉片。

所述的CVD金刚石复合片锚杆钻头，其中CVD金刚石复合片为楔形、三分之一圆弧角形、三分之二圆弧角形。

所述的CVD金刚石复合片锚杆钻头，其中出水孔的作用是凿岩过程中用于冷却两翼，减少掉片和烧钻事故。

所述的CVD金刚石复合片锚杆钻头，其中连接螺纹的作用是连接钻头体和钻杆。

本实用新型与以往的金刚石复合片锚杆钻头相比，具有以下优点：

第一，由于CVD金刚石两侧均焊接硬质合金层，硬质合金层保护具有高耐磨，高耐热性的CVD金刚石，使得CVD金刚石复合片锚杆钻头钻进速度快，凿岩强度高，工作寿命长。第二，CVD金刚石复合片的形状多样，适用于钻进不同性质的岩层。如楔形复合片与岩层接触面积减少，受力集中，能更加有效的吃入岩石，适用于钻进坚硬地层。第三，CVD金刚石复合片锚杆钻头在软硬地层均能达到快速平稳钻进的目的，并且结构简单，操作方便，实用性强。

附图说明

图1是本实用新型提供的CVD金刚石复合片锚杆钻头正面结构示意图

图2是本实用新型CVD金刚石复合片锚杆钻头俯视图

图3是本实用新型的楔形CVD金刚石复合片的结构图

图4是本实用新型的三分之一圆弧角形CVD金刚石复合片锚杆钻头正面结构示意图

图5是本实用新型的三分之二圆弧角形CVD金刚石复合片锚杆钻头正面结构示意图

图中：1.钻头体；2.CVD金刚石复合片；3.出水孔；4.连接螺纹；5.左翼座；6.右翼座；7.CVD金刚石层；8.硬质合金层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1、图2、图3、图4、图5所示，CVD金刚石复合片锚杆钻头，包括钻头体(1)，CVD金刚石复合片(2)，出水孔(3)，连接螺纹(4)，所述钻头体(1)上有径向对称分布且方向相反的左翼座(5)和右翼座(6)，所述CVD金刚石复合片(2)是由CVD金刚石层(7)和硬质合金层(8)钎焊制成，左翼座(5)和右翼座(6)分别通过钎焊连接CVD金刚石复合片(2)，所述出水孔(3)位于钻头体(1)的中部，保证在凿岩过程中冷却两翼，减少烧钻的目的，所述连接螺纹(4)用于连接钻头体(1)和钻杆，所述CVD金刚石复合片(2)为楔形、三分之一圆弧角形、三分之二圆弧角形，通过改变金刚石复合片的形状，从而改变其受力状态，对于坚硬地层可以采用楔形，对于软到中硬地层可以采用三分之二圆弧角形和三分之一圆弧角形，进而提高钻岩效率，节省成本。