專利名稱：含有石墨圓柱的金剛石鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鉆頭，尤其涉及一種含有圓柱石墨的金剛石鉆頭。
背景技術(shù)：
目前，金剛石鉆頭已在市政路橋、建筑、勘探等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。金剛石鉆頭通常包括一個(gè)鋼體和一個(gè)胎體，胎體上設(shè)有若干胎塊，胎塊與被加工物體的接觸面為其唇面。使用中發(fā)現(xiàn)，金剛石鉆頭在鉆進(jìn)時(shí)速度緩慢，主要原因在于鉆進(jìn)時(shí)，金剛石鉆頭唇面與巖石接觸面積大，使得胎體的唇面施加于巖石表面的壓強(qiáng)不足以使其破碎。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種含有石墨圓柱的金剛石鉆頭，以增加鉆頭唇部施加于巖石的壓強(qiáng)，提高鉆頭的鉆進(jìn)速度。本實(shí)用新型提供了含有石墨圓柱的金剛石鉆頭，包括一個(gè)鋼體和一個(gè)連接于鋼體的胎體，胎體上具有一個(gè)工作層，工作層沿胎體的周向上間隔地設(shè)有胎塊，胎塊包括金剛石基體和若干個(gè)穿設(shè)于金剛石基體中的石墨圓柱。在本實(shí)用新型的另一種示意性實(shí)施方式中，金剛石鉆頭中石墨圓柱的延伸方向與金剛石鉆頭的軸向平行，且石墨圓柱均勻地穿設(shè)在胎塊中。在金剛石鉆頭胎體的工作層中插入了石墨圓柱，在鉆進(jìn)時(shí)，石墨圓柱磨損快，從而減小了金剛石鉆頭唇面與巖石的接觸面積、唇面施加給巖石單位面積的壓力增加、金剛石更容易破碎巖石，鉆頭鉆進(jìn)速度提高，解決了中硬至堅(jiān)硬巖石地層金剛石鉆進(jìn)速度慢的問(wèn)題。

[0007]以下附圖僅對(duì)本實(shí)用新型做示意性說(shuō)明和解釋，并不限定本實(shí)用新型的范圍。[0008]圖1是含有石墨圓柱的金剛石鉆頭一種示意性實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)剖視示意圖。[0009]圖2是圖1所示金剛石鉆頭的唇面的平面示意圖。[0010]圖3為含有石墨圓柱的金剛石鉆頭使用一段時(shí)間，其工作面磨損后其唇面的平面示意圖。[0011]標(biāo)號(hào)說(shuō)明[0012]10鋼體[0013]20胎體[0014]23工作層[0015]30胎塊[0016]32金剛石基體[0017]324空洞[0018]34石墨圓柱。[0019]下文將以明確易懂的方式，結(jié)合附圖說(shuō)明優(yōu)選實(shí)施例，對(duì)金剛石鉆頭的上述特性、 技術(shù)特征、優(yōu)點(diǎn)及其實(shí)現(xiàn)方式予以進(jìn)一步說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
為了對(duì)實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照附圖說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
，在各圖中相同的標(biāo)號(hào)表示相同的部分。為使圖面簡(jiǎn)潔，各圖中的只示意性地表示出了與本實(shí)用新型相關(guān)的部分，它們并不代表其作為產(chǎn)品的實(shí)際結(jié)構(gòu)。另外，以使圖面簡(jiǎn)潔便于理解，在有些圖中具有相同結(jié)構(gòu)或功能的部件，僅示意性地繪示了其中的一個(gè)，或僅標(biāo)出了其中的一個(gè)。在本文中，“一個(gè)”不僅表示“僅此一個(gè)”，也可以表示“多于一個(gè)”的情形。圖1是含有石墨圓柱的金剛石鉆頭一種示意性實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)剖視示意圖。如圖所示，金剛石鉆頭包括一個(gè)鋼體10和一個(gè)胎體20。胎體20連接于鋼體10，胎體20上具有一個(gè)工作層23，工作層23沿胎體20的周向上間隔地設(shè)有若干胎塊30。胎塊30包括金剛石基體32和若干石墨圓柱34，石墨圓柱34穿設(shè)于金剛石基體32中。參見(jiàn)圖3，使用上述金剛石鉆頭，當(dāng)胎體20的胎塊的唇面與巖石接觸時(shí)，施加于金剛石鉆頭上的壓力使石墨圓柱和金剛石基體同時(shí)與巖石接觸，使用一段時(shí)間后，由于石墨圓柱硬度小，唇面上與巖石接觸的石墨圓柱先于金剛石基體32磨損，出現(xiàn)空洞324，使得唇面與巖石接觸面的有效面積減小，在施加于金剛石鉆頭上的壓力相同的情況下，唇面可提供更大的壓強(qiáng)施加于巖石上，金剛石更容易破碎巖石，由此提高鉆進(jìn)速度。其中，金剛石基體32可以采用彌散有金剛石顆粒的金屬和非金屬胎體。石墨圓柱的直徑、排列方式和排列密度等可根據(jù)實(shí)際需要調(diào)節(jié)。在含有石墨圓柱的金剛石鉆頭一種示意性實(shí)施方式中，胎體20通過(guò)熱壓燒結(jié)于鋼體10。采用熱壓燒結(jié)的加工方式，使得金剛石鉆頭容易批量化生產(chǎn)，且產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定， 加工工藝簡(jiǎn)單。請(qǐng)同時(shí)參閱圖1和圖2。在如圖1和圖2所示的含有石墨圓柱的金剛石鉆頭的示意性實(shí)施方式中，石墨圓柱34的延伸方向與金剛石鉆頭的軸向平行，且如圖2所示，石墨圓柱34均勻地穿設(shè)在胎塊30中。在本文中，“示意性”表示“充當(dāng)實(shí)例、例子或說(shuō)明”，不應(yīng)將在本文中被描述為“示意性”的任何圖示、實(shí)施方式解釋為一種更優(yōu)選的或更具優(yōu)點(diǎn)的技術(shù)方案。上文所列出的一系列的詳細(xì)說(shuō)明僅僅是針對(duì)本實(shí)用新型的可行性實(shí)施例的具體說(shuō)明，它們并非用以限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡未脫離本實(shí)用新型技藝精神所作的等效實(shí)施例或變更均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.含有石墨圓柱的金剛石鉆頭，包括一個(gè)鋼體(10)和一個(gè)連接于所述鋼體的胎體 (20)，所述胎體上具有一個(gè)工作層(23)，所述工作層沿所述胎體的周向上間隔地設(shè)有胎塊 (30)，其特征在于所述胎塊包括金剛石基體(32)和若干個(gè)穿設(shè)于所述金剛石基體中的石墨圓柱(34)。
2.如權(quán)利要求1所述的含有石墨圓柱的金剛石鉆頭，其中所述石墨圓柱(34)的延伸方向與所述金剛石鉆頭的軸向平行，且各所述石墨圓柱均勻地穿設(shè)在所述胎塊(30)中。
專利摘要本實(shí)用新型提供了含有石墨圓柱的金剛石鉆頭，包括鋼體(10)和連接于鋼體的胎體(20)，胎體上具有一個(gè)工作層(23)，工作層沿所述胎體的周向上間隔地設(shè)有胎塊(30)，胎塊包括金剛石基體(32)和若干個(gè)穿設(shè)于金剛石基體中的石墨圓柱(34)。在本實(shí)用新型的金剛石鉆頭鉆進(jìn)時(shí)，石墨圓柱磨損快，從而減小了金剛石鉆頭唇面與巖石的接觸面積、唇面施加給巖石單位面積的壓力增加、金剛石更容易破碎巖石，鉆頭鉆進(jìn)速度提高，解決了中硬至堅(jiān)硬巖石地層金剛石鉆進(jìn)速度慢的問(wèn)題。
文檔編號(hào)E21B10/46GK202165015SQ20112027629
公開(kāi)日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2011年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月1日
發(fā)明者儲(chǔ)瀟姝, 孔令, 宋玉印, 張津偉, 李瑞鑫, 楊俊德, 楊春, 王平衛(wèi) 申請(qǐng)人:中礦資源勘探股份有限公司