專利名稱：Pdc擴(kuò)孔鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于鉆探工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種煤礦井下和地面勘探巖石鉆孔的擴(kuò) 孔鉆頭，特別是涉及一種PDC擴(kuò)孔鉆頭。
背景技術(shù)：
目前在鉆探工程中小功率鉆機(jī)無法直接鉆進(jìn)大直徑鉆孔，當(dāng)用小功率鉆機(jī)通過二 次成孔的方法進(jìn)行擴(kuò)孔時(shí)需用擴(kuò)孔鉆頭。傳統(tǒng)硬質(zhì)合金擴(kuò)孔鉆頭一般不具備導(dǎo)向能力，以 至于鉆頭經(jīng)常偏離原鉆孔，且鉆頭使用硬質(zhì)合金切削具，使用壽命短，保徑效果差。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種小功率鉆機(jī)通過二
次成孔的方法進(jìn)行擴(kuò)孔時(shí)導(dǎo)向性能好、使用壽命長、保徑效果強(qiáng)的PDC擴(kuò)孔鉆頭。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是它包括鉆頭鋼體以及與其內(nèi)壁
剛性連接在一起的導(dǎo)向錐，其特征在于所述鋼體外表面均設(shè)有階梯型凸起，所述階梯型凸
起下端面焊接有切削具，階梯型凸起上端面焊接有反向切削具，階梯型凸起外壁鑲嵌有保
徑硬質(zhì)合金，所述導(dǎo)向錐內(nèi)部由上至下設(shè)有過水通孔，其側(cè)壁下部間隔鑲嵌有保徑硬質(zhì)合
金及中部設(shè)有排水孔，所述排水孔位于切削具前方。
所述切削具為聚晶金剛石復(fù)合片PDC。 所述反向切削具為聚晶金剛石復(fù)合片PDC。 本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn) (1)采用導(dǎo)向錐，鉆頭具有良好的導(dǎo)向性，不至偏離原鉆孔。
(2)使用聚晶金剛石復(fù)合片PDC作為切削齒，鉆頭使用壽命長。
(3)鋼體、導(dǎo)向錐外壁鑲嵌有保徑硬質(zhì)合金，鉆頭保徑性能強(qiáng)。
(4)鉆頭鋼體階梯型凸起上側(cè)設(shè)有的反向切削具可保證在孔壁掉塊時(shí)順利起鉆。 下面通過附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖 附圖標(biāo)記說明 l-鉆頭鋼體； 2-導(dǎo)向錐； 4-硬質(zhì)合金； 5-過水通孔； 7-側(cè)排水孔； 8-反向切削具
具體實(shí)施方式如圖1所示，本實(shí)用新型包括鉆頭鋼體1以及與其內(nèi)壁剛性連接在一起的導(dǎo)向錐 2，所述鉆頭鋼體1外表面均設(shè)有階梯型凸起3，所述階梯型凸起3下端面焊接有切削具6，
3-階梯型凸起； 6-切削具；階梯型凸起3上端面焊接有反向切削具8，階梯型凸起3外壁鑲嵌有保徑硬質(zhì)合金4，所述 導(dǎo)向錐2內(nèi)部由上至下設(shè)有過水通孔5，導(dǎo)向錐2側(cè)壁下部間隔鑲嵌有保徑硬質(zhì)合金4，導(dǎo) 向錐2中部設(shè)有排水孔7，所述排水孔7位于切削具6前方。 所述切削具6為聚晶金剛石復(fù)合片PDC。所述反向切削具8為聚晶金剛石復(fù)合片 PDC。聚晶金剛石復(fù)合片PDC是由粒度為微米級的金剛石顆粒與Co、 Ni等金屬粉末均勻混 合后，在高溫高壓條件下，在碳化鎢(WC)襯底上一次合成的一種新材料。由于聚晶金剛石 復(fù)合片PDC具有以下優(yōu)點(diǎn)1.具有很高的硬度和強(qiáng)度，其硬度僅次于天然金剛石，而且它的 硬度和耐磨性在各方向一致，不需選向。它的強(qiáng)度由于有韌性較高的硬質(zhì)合金支撐，其復(fù)合 抗彎強(qiáng)度Ob可達(dá)1500MPa。 2.具有很高的耐磨性，其耐磨性一般為硬質(zhì)合金的60 80 倍。在切削硬度較高的非金屬材料時(shí)，其刀具耐用度極高。3.具有較低的摩擦系數(shù)，聚晶金 剛石復(fù)合片PDC與切削材料的摩擦系數(shù)為硬質(zhì)合金與切削材料摩擦系數(shù)的1/3 1/2。使 用PDC刀具時(shí)，可降低切削力和切削度約1/3 1/2。 4.具有很高的導(dǎo)熱性，聚晶金剛石復(fù) 合片PDC的導(dǎo)熱系數(shù)為硬質(zhì)合金的1. 5 7倍。使用PDC刀具時(shí)可以大大的降低切削區(qū)的 溫度，提高刀具耐用度。故此，使用聚晶金剛石復(fù)合片PDC作為鉆頭切削具時(shí)，鉆頭切削具 不僅具有金剛石的高硬度、高耐磨性、高導(dǎo)熱性、低摩擦系數(shù)、低熱膨脹系數(shù)等優(yōu)越性能，同 時(shí)還具有硬質(zhì)合金良好的強(qiáng)度和韌性，其使用壽命大大增長。 使用時(shí)，將帶有導(dǎo)向錐的PDC擴(kuò)孔鉆頭擰到鉆桿上，鉆機(jī)開動后，鉆頭導(dǎo)向依靠導(dǎo) 向錐2，保徑靠硬質(zhì)合金4，鉆進(jìn)切削靠切削具6，起鉆遇阻時(shí)靠反向切削具8.故此，鉆頭具 有良好的導(dǎo)向性和保徑性，且使用壽命長，起鉆順暢。 以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對本實(shí)用新型作任何限制，凡是根 據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變換，均仍 屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種PDC擴(kuò)孔鉆頭，包括鉆頭鋼體(1)以及與其內(nèi)壁剛性連接在一起的導(dǎo)向錐(2)，其特征在于所述鉆頭鋼體(1)外表面均設(shè)有階梯型凸起(3)，所述階梯型凸起(3)下端面焊接有切削具(6)，階梯型凸起(3)上端面焊接有反向切削具(8)，階梯型凸起(3)外壁鑲嵌有保徑硬質(zhì)合金(4)，所述導(dǎo)向錐(2)內(nèi)部由上至下設(shè)有過水孔(5)，導(dǎo)向錐(2)側(cè)壁下部間隔鑲嵌有保徑硬質(zhì)合金(4)，導(dǎo)向錐(2)中部設(shè)有排水孔(7)，所述排水孔(7)位于切削具(6)前方。
2. 按照權(quán)利要求1所述的PDC擴(kuò)孔鉆頭，其特征在于所述切削具(6)為聚晶金剛石 復(fù)合片PDC。
3. 按照權(quán)利要求1所述的PDC擴(kuò)孔鉆頭，其特征在于所述反向切削具(8)為聚晶金 剛石復(fù)合片PDC。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種PDC擴(kuò)孔鉆頭，屬于煤礦井下和地面勘探巖石鉆孔的擴(kuò)孔鉆頭，它包括鉆頭鋼體以及與其內(nèi)壁剛性連接在一起的導(dǎo)向錐，所述鉆頭鋼體外表面均設(shè)有階梯型凸起，所述階梯型凸起下端面焊接有新型超硬材料PDC(聚晶金剛石復(fù)合片)切削具，階梯型凸起上端面焊接有反向切削具，階梯型凸起外壁鑲嵌有保徑硬質(zhì)合金，所述導(dǎo)向錐內(nèi)部由上至下設(shè)有過水通孔，導(dǎo)向錐側(cè)壁下部間隔鑲嵌有保徑硬質(zhì)合金，導(dǎo)向錐中部設(shè)有排水孔，所述排水孔位于切削具前方。本實(shí)用新型有如下特點(diǎn)當(dāng)鉆機(jī)能力不足時(shí)或?yàn)闈M足特殊工程需要時(shí)可以鉆進(jìn)大直徑鉆孔，且鉆頭使用壽命長、導(dǎo)向性能好、保徑性能強(qiáng)。
文檔編號E21B10/46GK201448055SQ200920034108
公開日2010年5月5日 申請日期2009年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月4日
發(fā)明者唐勝利, 王吉成 申請人:西安科技大學(xué)