一种具有八字型汇集交错式水路的金刚石钻头制造技术

本发明专利技术提供一种具有八字型汇集交错式水路的金刚石钻头，其头部上端沿圆周设有切削齿和八字汇集交错式水路，所述八字汇集交错式水路包括若干个端面水口、外水槽以及内水槽；内工作齿外侧壁内凹形成外水槽，外工作齿内侧壁内凹形成内水槽；所述端面水口包括斜向设置的顺流水口和逆流水口，相邻的顺流水口和逆流水口之间逆向设置，呈八字型或倒八字型分布，且八字型和倒八字型分布形式交替排列；所述顺流水口和逆流水口外侧端口与对应外水槽的端部相连通，内侧端口则与对应内水槽的端部相连通。本发明专利技术可改变金刚石钻头的工作方式，具有提高金刚石钻头的工作效率、工作寿命以及预防烧钻事故的能力，避免金刚石钻头在工作过程中出现的跳动和振动。

【技术实现步骤摘要】
一种具有八字型汇集交错式水路的金刚石钻头
本专利技术涉及一种具有八字型汇集交错式水路的金刚石钻头。
技术介绍
金刚石钻头是地质钻探中岩石钻探的重要切削工具之一。近年来，随着劳动力成本和能源(柴油)成本的上升，钻探对金刚石钻头工作效率的要求不断提高。然而，金刚石钻头的钻进速度和寿命通常是矛盾体，且钻头钻进速度依赖于钻机给予钻头的工作压力和转速，高钻速也进一步提高了钻头冷却等工作要求。钻头的结构，是满足现行钻探效率要求的重要组成部分。例如，申请号为CN201810966472.0的中国专利，公开了一种金刚石钻头，所述交叉齿金刚石钻头，包括钻头钢体，所述钻头钢体整体呈中空圆柱状，且上端沿圆周设有钻头工作齿，所述钻头工作齿由若干个内工作齿和外工作齿组成，所述内工作齿和所述外工作齿沿钢体圆周交错相间排列，且间隔处设有水口；所述内工作齿外侧壁上设有外凹槽，所述外工作齿内侧壁上设有内凹槽；所述内工作齿和所述外工作齿的俯视截面相对呈内凸起和外凸起。其结构设计不够完善，仍旧存在钻头寿命低等问题。现有技术主要缺陷包括：(1)钻头内外侧交叉齿的工作面积大大缩小，造成内外侧快速磨损，降低了钻头寿命；(2)交叉齿钻头因唇面受力状况的改变，钻头的横向力增加，致使钻头容易出现跳动而降低钻头寿命。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题，在于提供一种具有八字型汇集交错式水路的金刚石钻头，其八字型汇集交错式水路的设计，可增加金刚石钻头内外侧工作齿的工作面积和金刚石出刃速率，大大提高了金刚石钻头的工作寿命、工作效率，并预防短时断水造成的烧钻事故；另外，设置的扶正环可平衡金刚石钻头在工作时产生的横向力，避免金刚石钻头在工作过程中出现的跳动和振动。本专利技术是这样实现的：一种具有八字型汇集交错式水路的金刚石钻头，所述金刚石钻头包括钻头钢体和钻头工作层，所述钻头钢体的头部上端沿圆周设有切削齿和八字汇集交错式水路，所述切削齿由若干个内工作齿和外工作齿组成，所述八字汇集交错式水路包括若干个端面水口、外水槽以及内水槽；所述内工作齿和所述外工作齿沿钢体圆周交错相间排列，且间隔处设有端面水口，所述内工作齿外侧壁内凹形成所述外水槽，所述外工作齿内侧壁内凹形成所述内水槽；所述端面水口包括斜向设置的顺流水口和逆流水口，所述顺流水口和逆流水口间隔设置，相邻的顺流水口和逆流水口之间逆向设置，呈八字型或倒八字型分布，且八字型和倒八字型分布形式交替排列；所述顺流水口和逆流水口外侧端口与对应外水槽的端部相连通，内侧端口则与对应内水槽的端部相连通；所述钻头工作层包括内齿工作层、内保径层、外齿工作层以及外保径层，所述内工作齿的上端设置有内齿工作层，所述内工作齿的内侧设置有内保径层；所述外工作齿的上端设置有外齿工作层，所述外工作齿的外侧设置有外保径层。进一步地，各所述端面水口的水口偏转角为15°～75°。进一步地，各所述端面水口的水口偏转角为45°～65°。进一步地，所述内工作齿的外侧壁和所述外工作齿的内侧壁上均设有凹槽镀层。进一步地，所述钻头钢体的尾部设置有连接螺纹，所述钻头钢体中部靠近所述连接螺纹处设置有一圈扶正环，所述扶正环的外径小于等于与金刚石钻头头部的外径，且差值不大于4mm。进一步地，所述扶正环的外径小于等于与金刚石钻头头部的外径，且差值为0.5-2mm。进一步地，所述扶正环的高度不小于10mm。进一步地，所述扶正环的高度为20-50mm。进一步地，所述扶正环与所述外保径层的距离不小于钻头头部直径与扶正环直径差的10倍。进一步地，所述扶正环上设置有若干条上下贯通的排水槽。本专利技术具有如下优点：(1)通过八字型或倒八字型端面水口的布置，使金刚石钻头内外沿的工作面积增加，提高金刚石钻头的工作寿命；(2)减小唇面切削面积，提高单粒金刚石的工作压力，便于金刚石刻取岩石，产生粗颗粒岩粉，进而加快金刚石出刃速率；(3)通过内工作齿和外工作齿的交错布置，形成交叉齿钻头结构，变革金刚石钻头破碎岩石的机理，减轻了钻头工作所需的压力，提高金刚石钻头的工作效率；(4)通过切削齿内水槽、外水槽的设置和分布，疏导钻探冲洗液，减小冲洗液对保径工作面的冲蚀，减小岩心与钻头的接触面积，从而减小钻探阻力；(5)通过对相邻的端面水口进行逆向设置，使钻头缺乏冲洗液时能形成底部自循环能力，减免钻头的烧钻风险。(6)在钻头钢体上设置有具有一定宽度的环形的扶正环能够平衡金刚石钻头在工作过程中所产生的横向力，避免金刚石钻头工作时产生跳动振动，避免钻探事故、提高钻头寿命。【附图说明】下面参照附图结合实施例对本专利技术作进一步的说明。图1为本专利技术一种具有八字型汇集交错式水路的金刚石钻头的立体图。图2为本专利技术一种具有八字型汇集交错式水路的金刚石钻头的钻头钢体立体图。图3为本专利技术一种具有八字型汇集交错式水路的金刚石钻头的剖视图。图4为本专利技术的内工作齿和外工作齿的局部剖视图。图5为本专利技术一种具有八字型汇集交错式水路的金刚石钻头的俯视图。图6为本专利技术一种具有八字型汇集交错式水路的金刚石钻头另一实施例的俯视图。【具体实施方式】参阅图1-6所示，本专利技术涉及一种具有八字型汇集交错式水路的金刚石钻头，所述金刚石钻头包括钻头钢体1和钻头工作层2，所述钻头钢体1的头部上端沿圆周设有切削齿和八字汇集交错式水路，所述切削齿由若干个内工作齿11和外工作齿12组成，所述八字汇集交错式水路包括若干个端面水口13、外水槽14以及内水槽15；所述内工作齿11和所述外工作齿12沿钢体圆周交错相间排列，且间隔处设有端面水口13，所述内工作齿11外侧壁内凹形成所述外水槽14，所述外工作齿12内侧壁内凹形成所述内水槽15；所述端面水口13包括斜向设置的顺流水口131和逆流水132口，所述顺流水口131和逆流水口132间隔设置，相邻的顺流水口131和逆流水口132之间逆向设置，呈八字型或倒八字型分布，且八字型和倒八字型分布形式交替排列；所述顺流水口131和逆流水口132外侧端口与对应外水槽14的端部相连通，内侧端口则与对应内水槽15的端部相连通；呈八字型或倒八字型分布的顺流水口131和逆流水口132的相近端汇集在一起，终点侧对接外水槽14或内水槽15。所述钻头工作层2包括内齿工作层21、内保径层22、外齿工作层23以及外保径层24，所述内工作齿11的上端设置有内齿工作层21，所述内工作齿11的内侧设置有内保径层22；所述外工作齿12的上端设置有外齿工作层23，所述外工作齿12的外侧设置有外保径层24。所述内工作齿11的外侧壁和所述外工作齿12的内侧壁上均设有凹槽镀层25。各所述端面水口13的水口偏转角为15°～75°。较优的，各所述端面水口13的水口偏转角为45°～65°。所述钻头钢体的尾部设置有连接螺纹16，所述钻头钢体中部靠近所述连接螺纹16处设置有一圈扶正环17，所述扶正环17与钻头钢体一体成型，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有八字型汇集交错式水路的金刚石钻头，其特征在于：所述金刚石钻头包括钻头钢体和钻头工作层，所述钻头钢体的头部上端沿圆周设有切削齿和八字汇集交错式水路，所述切削齿由若干个内工作齿和外工作齿组成，所述八字汇集交错式水路包括若干个端面水口、外水槽以及内水槽；/n所述内工作齿和所述外工作齿沿钢体圆周交错相间排列，且间隔处设有端面水口，所述内工作齿外侧壁内凹形成所述外水槽，所述外工作齿内侧壁内凹形成所述内水槽；/n所述端面水口包括斜向设置的顺流水口和逆流水口，所述顺流水口和逆流水口间隔设置，相邻的顺流水口和逆流水口之间逆向设置，呈八字型或倒八字型分布，且八字型和倒八字型分布形式交替排列；所述顺流水口和逆流水口外侧端口与对应外水槽的端部相连通，内侧端口则与对应内水槽的端部相连通；/n所述钻头工作层包括内齿工作层、内保径层、外齿工作层以及外保径层，所述内工作齿的上端设置有内齿工作层，所述内工作齿的内侧设置有内保径层；所述外工作齿的上端设置有外齿工作层，所述外工作齿的外侧设置有外保径层。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有八字型汇集交错式水路的金刚石钻头，其特征在于：所述金刚石钻头包括钻头钢体和钻头工作层，所述钻头钢体的头部上端沿圆周设有切削齿和八字汇集交错式水路，所述切削齿由若干个内工作齿和外工作齿组成，所述八字汇集交错式水路包括若干个端面水口、外水槽以及内水槽；
所述内工作齿和所述外工作齿沿钢体圆周交错相间排列，且间隔处设有端面水口，所述内工作齿外侧壁内凹形成所述外水槽，所述外工作齿内侧壁内凹形成所述内水槽；
所述端面水口包括斜向设置的顺流水口和逆流水口，所述顺流水口和逆流水口间隔设置，相邻的顺流水口和逆流水口之间逆向设置，呈八字型或倒八字型分布，且八字型和倒八字型分布形式交替排列；所述顺流水口和逆流水口外侧端口与对应外水槽的端部相连通，内侧端口则与对应内水槽的端部相连通；
所述钻头工作层包括内齿工作层、内保径层、外齿工作层以及外保径层，所述内工作齿的上端设置有内齿工作层，所述内工作齿的内侧设置有内保径层；所述外工作齿的上端设置有外齿工作层，所述外工作齿的外侧设置有外保径层。


2.根据权利要求1所述的一种具有八字型汇集交错式水路的金刚石钻头，其特征在于：各所述端面水口的水口偏转角为15°～75°。


3.根据权利要求2所述的一种具有八字型汇集交错式水路的金刚石钻头，其特征在于：各所述端面水口的水口偏转角为45°～65...

【专利技术属性】
技术研发人员：王夏城，兰桥昌，
申请(专利权)人：福建省华力勘测设计有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35