[发明专利]五刀翼聚晶金刚石复合片钻头

摘要

本发明提出五刀翼聚晶金刚石复合片钻头。两个主刀翼和三个副刀翼的轮廓为圆弧形，靠近钻头中心位置，切削齿布置的少，靠近钻头边缘位置布齿多，切削齿的第一排为掘进齿，第二排为犁进齿，掘进齿顶部呈尖顶状，所述的尖顶状，其顶部向钻头中心一侧倾斜，扩孔齿为圆片状，稳定齿为条形。通过刀翼的弧形设计、掘进齿的齿形设计和各切削齿的布置，使得该钻头在钻进时主动排屑，降低了切削齿的工作温度，改善切削齿的工作条件不易产生泥包现象，掘进齿的齿形设计提高了钻头的破碎能力且提高了钻头的向心力，提高钻进质量，同时各切削齿受力均衡，提高钻头使用寿命，主动式导向的稳定齿的布置使得钻头钻头导向性良好，提高了钻头的防涡动性能。

主权项

一种五刀翼聚晶金刚石复合片钻头，包括钻头本体(1)，其特征在于：钻头本体(1)的半圆球状的钻头冠部上延伸出均匀分布的两个主刀翼(2)和三个副刀翼(15)，两个主刀翼(2)和三个副刀翼(15)切削面的轮廓均为圆弧形，该圆弧一侧顶点与钻头本体(1)的中心线相切，该圆弧至钻头外圆一侧的偏离方向与钻头旋转方向相反，两个主刀翼(2)和三个副刀翼(15)背面的走向与形状与切削面相似；布齿方面，整个刀翼(2、15)的布齿原则是，越靠近钻头中心位置，切削齿布置的越少，越靠近钻头边缘位置布齿越多，其中，切削齿分为两部分，第一排为掘进齿(7)，第二排为犁进齿(6)，各排切削齿间隔分布；其中，掘进齿(7)顶部呈尖顶状聚晶金刚石复合片结构，所述的尖顶状，其顶部向钻头中心一侧倾斜，掘进齿(7)的尖顶状与钻头中心线内侧形成内倾角c(13)，掘进齿(7)的尖顶状与钻头中心线外侧形成外倾角d(14)，掘进齿(7)的外倾角所延伸的切削面为圆弧状结构，犁进齿(6)为圆片状聚晶金刚石复合片；由掘进齿(7)和犁进齿(6)组成的切削面与钻头中心线之间呈顶角b(8)，由扩孔齿(4)形成的切削面与钻头中心线之间呈倾角a(5),由稳定齿(3)组成的切削面为圆环状外形，扩孔齿(4)为圆片状聚晶金刚石复合片，稳定齿(3)为条形聚晶金刚石复合片竖向圆周布置；掘进齿(7)的顶角为圆角状结构，掘进齿(7)的内倾角c(13)和外倾角d(14)的范围取决于：当掘进齿(7)受到地层压力时，作用于内倾角c(13)面上和外倾角d(14)面上的径向分项力的合力指向钻头中心，作用于内倾角c(13)和外倾角d(14)面上的轴向力均位于掘进齿的根部，所述的顶角b(8)的范围在135～155°之间，所述的倾角a(5)的范围在8～11°之间；所述的稳定齿(3)为条形，其外侧为圆弧面，稳定齿(3)的圆弧面与钻头旋转方向一侧的钻头名义直径(12)之间的切线之间呈夹角e(10)布置，稳定齿(3)的圆弧另一侧尾部所形成的外圆半径大于钻头名义直径(12)一个尺寸f(11)，其中，夹角e(10)的范围在10～15°之间，尺寸f(11)的范围在0～2mm之间。