A heat pipe radiator using geological diamond coring bit, which belongs to the technical field of geological drilling, including drill bit matrix, steel body, nozzle, heat pipe and heat conducting column, the matrix and steel bit body connection, bit matrix by matrix layer and matrix over layer formed on the steel body along the axial direction is provided with steel the body of the screw hole; nozzle opening in the matrix of the drill bit and the drill bit matrix is divided into a plurality of blades and blade in corresponding screw holes through the blade matrix along the axial opening steel threaded hole position; the heat pipe is divided into two parts of the evaporation section and the condensation section, and installed in the evaporation section tire screw holes, condensing section is installed in the threaded hole body in the steel, heat pipe filled with refrigerant; the heat conducting column and heat pipe thread connection structure heat transfer components, heat conduction matrix column is installed in the screw holes, and high thermal conductivity column and the matrix The structure of the drill bit mentioned in the invention has the effect of double heat dissipation and cooling, and the cooling of the bottom of the diamond drill bit is accelerated.
【技术实现步骤摘要】
一种利用热管散热的金刚石地质取心钻头
本专利技术属于地质钻探
,具体为一种利用热管散热的金刚石地质取心钻头。
技术介绍
在地质钻探领域,金刚石钻头的非正常磨损率高达30%~40%,该非正常磨损中,大部分属于热磨损。因此,加快钻头工作过程中的散热,强化钻头传热,快速降低钻头胎体温度是人们一直努力攻克的难题。金刚石钻头在钻进岩层过程中,胎体工作层不断与岩石、岩屑摩擦,在胎体工作层底部积聚大量的摩擦热,导致钻头磨削部位温度快速升高,过高的温度加快钻头的磨损,甚至导致烧钻等孔内事故的发生。钻头在钻进岩层过程中钻头与胎体产生大量的摩擦热,由于岩石的导热率低,热能向岩石深度传递小,泥浆与钻头高温区接触面积小,有效散热面积很小,热量在短时间内不易散发。这样,就会有大量的热量积聚在金刚石钻头胎体底部,因此,如何快速、有效的对钻头胎体进行散热,进而强化散热,减少钻头的非正常磨损十分重要。金刚石胎体钻头在钻进过程中其胎体温度会存在一个临界规程,即当钻压P和转速n达到某一值时,胎体温度由100℃~200℃急剧升至600℃~700℃的高温。此时,钻头胎体的钻进规程由正常规程转入了临界规程,对于不同的岩石对应有不同的临界规程。地层由复杂多变的岩石构成,钻头在地层中钻进时,其所需的钻压及转速是很难掌控的,因此钻头胎体温度急剧上升的现象就时有发生,为加快钻头胎体冷却需要增大冲洗液的泵量。由于金刚石钻头钻进时钻孔环状间隙很小,为增大冲洗液的泵量,需要增大冲洗液的泵压,但泵压过大会导致钻头举离孔底,甚至会冲蚀胎体和岩心,同时冲洗液的冷却效果也是有限的,不能单纯依靠增大泥浆液泵量来防止 ...
【技术保护点】
一种利用热管散热的金刚石地质取心钻头,其特征是:包括钻头胎体(1)、钢体(2)、水口(3)、热管(4)和导热柱(5),所述钻头胎体(1)与钢体(2)连接,其中钻头胎体(1)由胎体工作层(11)和胎体过度层(12)组成,在所述钢体(2)上沿轴向开设有钢体螺纹孔;所述水口(3)开设在钻头胎体(1)上并将钻头胎体(1)分隔成若干刀翼,且在刀翼上对应钢体螺纹孔位置开设有沿刀翼轴向贯穿的胎体螺纹孔;所述热管(4)分为蒸发段(41)和冷凝段(42)两部分,且蒸发段(41)安装在胎体螺纹孔内,冷凝段(42)安装在钢体螺纹孔内,在热管(4)内注入有工质;所述导热柱(5)与热管(4)螺纹连接构成传热部件,导热柱(5)安装在胎体螺纹孔内,且导热柱(5)高度与胎体工作层(11)高度相等。
【技术特征摘要】
1.一种利用热管散热的金刚石地质取心钻头,其特征是:包括钻头胎体(1)、钢体(2)、水口(3)、热管(4)和导热柱(5),所述钻头胎体(1)与钢体(2)连接,其中钻头胎体(1)由胎体工作层(11)和胎体过度层(12)组成,在所述钢体(2)上沿轴向开设有钢体螺纹孔;所述水口(3)开设在钻头胎体(1)上并将钻头胎体(1)分隔成若干刀翼,且在刀翼上对应钢体螺纹孔位置开设有沿刀翼轴向贯穿的胎体螺纹孔;所述热管(4)分为蒸发段(41)和冷凝段(42)两部分,且蒸发段(41)安装在胎体螺纹孔内,冷凝段(42)安装在钢体螺纹孔内,在热管(4)内注入有工质;所述导热柱(5)与热管(4)螺纹连接构成传热部件,导热柱(5)安装在胎体螺纹孔内,且导热柱(5)高度与胎体工作层(11)高度相等。2.根据权利要求1所述的一种利用热管散热的金刚石地质取心钻头,其特征是:每个刀翼沿环向均匀分布有三个传热部件,三个传热部件的长度...
【专利技术属性】
技术研发人员:郭威,唐琼琼,高科,阎玉英,李博,周宇,
申请(专利权)人:吉林大学,
类型:发明
国别省市:吉林,22
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