[发明专利]宏观钻头加强件

权利要求书

1.一种钻头系统，其包括：

钻头本体，其包括金属基复合物(MMC)材料，其中所述钻头本体包括径向向外和向下延伸以接触地下地层的多个刀片部分；以及

多个钻头加强件，其至少部分地围封在所述钻头本体内，其中所述多个钻头加强件各自安置在所述多个刀片部分中的对应一者中并大致上与其对准，其中所述多个钻头加强件各自具有比所述MMC材料更高的弹性模量。

2.根据权利要求1所述的钻头系统，其进一步包括：

柄部，其耦接到所述钻头本体的与所述多个刀片部分相对的端部，以用于将所述钻头本体连接到钻柱的上游部件，其中所述多个钻头加强件全部经由围绕所述柄部的轴线同心地延伸的环、桁架杆或弧或者在中心点处连接在一起。

3.根据权利要求1所述的钻头系统，其进一步包括：

柄部，其耦接到所述钻头本体的与所述多个刀片部分相对的端部，以用于将所述钻头本体连接到钻柱的上游部件，其中所述多个钻头加强件耦接到所述柄部并且是彼此分离的部件。

4.根据权利要求1所述的钻头系统，其中所述多个钻头加强件包括选自含有以下各项的材料群组的至少一种材料：铱、铼、钌、钨、钼、铍、铬、铑、铁、钴、铀、镍、钒、钽、锇及其合金。

5.根据权利要求1所述的钻头系统，其中所述多个钻头加强件中的至少一者包括陶瓷材料。

6.根据权利要求1所述的钻头系统，其中所述多个钻头加强件中的至少一者包括以下厚度：沿着所述钻头加强件的维度增加，以符合所述钻头本体的所述多个刀片部分中的所述对应一者的增加的厚度。

7.根据权利要求1所述的钻头系统，其中所述多个钻头加强件中的至少一者是与所述多个钻头加强件中的至少另一者不同的尺寸。

8.根据权利要求1所述的钻头系统，其中所述多个钻头加强件中的至少一者包括通过所述钻头加强件形成的一个或多个中空部分。

9.根据权利要求8所述的钻头系统，其中所述一个或多个中空部分用与所述钻头加强件的所述材料不同的材料或材料格式填充。

10.根据权利要求9所述的钻头系统，其中所述一个或多个中空部分用以选自由以下各项组成的群组的至少一个材料格式布置的材料填充：珠粒、微粒、烧结颗粒、碎片、纤维、薄片、砖、石头、块状物、铸造形状、模制形状和泡沫。

11.根据权利要求1所述的钻头系统，其中所述多个钻头加强件中的至少一者包括外涂层。

12.根据权利要求1所述的钻头系统，其中所述多个钻头加强件中的至少一者包括在所述钻头加强件的外部分上产生的表面处理或其他表面特征，以加强与所述MMC材料的接合。

13.根据权利要求1所述的钻头系统，其中所述多个钻头加强件中的至少一者包括经由增材制造形成的一个或多个材料层。

14.根据权利要求1所述的钻头系统，其中所述多个钻头加强件中的至少一者是具有修圆边缘的C形，所述修圆边缘沿着所述对应刀片部分的径向向外的边缘延伸。

15.根据权利要求1所述的钻头系统，其中所述多个钻头加强件中的至少一者包括突出穿过所述对应刀片部分的杆。

16.一种用于制造钻头系统的方法，其包括：

在模具内安置柄部；

在所述模具内安置多个钻头加强件，使得所述多个钻头加强件邻近于所述柄部的端部定位；以及

用金属基复合物(MMC)材料填充所述模具以形成钻头本体，所述钻头本体包括从所述柄部的所述端部径向向外和向下延伸的多个刀片部分，其中所述MMC材料至少部分地围封所述钻头本体内的所述多个钻头加强件，使得所述多个钻头加强件中的每一者各自安置在所述多个刀片部分中的对应一者中并大致上与其对准，其中所述多个钻头加强件各自具有比所述金属基复合物材料更高的弹性模量。

17.根据权利要求16所述的方法，其进一步包括在将所述柄部安置在所述模具内之前，将所述多个钻头加强件中的每一者耦接到所述柄部。

18.根据权利要求16所述的方法，其进一步包括经由环、桁架杆或弧或者在中心点处将所述多个钻头加强件彼此耦接。