[实用新型]一种孕镶PDC钻头

说明书

本实用新型公开了一种孕镶PDC钻头，它包括钻头体和刀翼，刀翼表面设有扇环状孕镶块，所述扇环状孕镶块包括齿柱和楔形齿冠，所述楔形齿冠由中心凸起的弧形冠基和对称设置的两个楔面组成，两个楔面由冠基下部两侧向内倾斜延伸至齿顶面交汇而成，其特征在于：所述齿柱和楔形齿冠的形状为其纵截面曲线围绕中心轴以一定回转半径和角度旋转而成的扇环状结构。本实用新型通过孕镶块顶部设置有凸起的弧形冠基，孕镶块用于孕镶PDC钻头主排齿后方，与前排齿有一定的高低差控制，具有一定的辅助破岩效果，钻头在工作时，在前排PDC复合片剪切破岩的同时，后排孕镶块齿冠楔入地层，可以释放一定的地层应力，两者共同作用，提高破岩效率。

技术领域

本实用新型涉及一种用于地质、钻井、矿山等钻井金刚石钻头的技术领域，尤其涉及一种孕镶PDC钻头。

背景技术

传统孕镶块形状为圆柱状，并且横向安装在钻头刀翼本体上，而且圆柱状的孕镶块，在钻头刀翼上的覆盖面积有限，基体对抗研磨性有一定的局限性。孕镶块作为切削元件破岩主要以磨削方式破碎岩石，孕镶钻头的破岩方式限定了其岩石破碎效率，当孕镶块有一定的磨损时，孕镶块的切削刃会变钝，不利于吃入地层，导致破碎效率降低。因此，对于有一定提速要求的地层，孕镶齿形和钻头结构具有一定的研究意义。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足提供一种多种破岩方式结合、能提高切削效率的孕镶PDC钻头。

本实用新型所采用的技术方案为：一种孕镶PDC钻头，它包括钻头体和刀翼，刀翼表面设有扇环状孕镶块，所述扇环状孕镶块包括齿柱和楔形齿冠，所述楔形齿冠由中心凸起的弧形冠基和对称设置的两个楔面组成，两个楔面由冠基下部两侧向内倾斜延伸至齿顶面交汇而成，其特征在于：所述齿柱和楔形齿冠的形状为其纵截面曲线围绕中心轴以一定回转半径和角度旋转而成的扇环状结构。

按上述技术方案，所述孕镶块位于钻头刀翼上主切削齿后方，并呈列分布。

按上述技术方案，钻头体上的每列扇环状孕镶块的回转的中心轴线处于同一径向方向，并均朝向钻头体的中心位置。

按上述技术方案，两楔面为环状对称的内凹弧面，或环状对称外凸弧面、或为环状对称平面。

按上述技术方案，所述齿柱的纵截面为圆弧状，所述弧形冠基为凸起的回转弧面，楔形齿冠高度取值区间h为 d/4~d/2，d为齿柱纵截面的弧面直径。

按上述技术方案，所述齿顶面的弧面宽度取值区间I=d/4~d/2，圆弧状齿柱的圆心点与上部两弧线端点连线垂直距离a=0~d/4mm，所述齿顶面的弧面半径r 的取值范围为：I/2rd，d为齿柱纵截面的弧面直径。

按上述技术方案，两楔面为环状对称内凹或外凸弧面，其内凹或外凸的弧面半径R=30~100mm。

按上述技术方案，所述齿柱纵截面形状为圆弧形或矩形或梯形或多边形。

按上述技术方案，齿柱纵截面形状为矩形或梯形时，d为齿柱纵截面中矩形宽度或为梯形上端长度，齿柱高度f=h，h为楔形齿冠高度。

按上述技术方案，所述齿柱纵截面形状为梯形时，齿柱拔模角取值区间C=0~5°。

本实用新型所取得的有益效果为：