[发明专利]钻头

说明书

技术领域

本发明涉及挖掘或钻探设备领域，尤其涉及一种用于挖掘或钻探用的钻头。

背景技术

在地质勘探中，尤其是在坚硬岩层深孔钻进中，目前的钻头的工作部钻齿主要是平面结构钻齿或锯齿状结构钻齿。在对特别坚硬的岩层钻进时，平面状结构钻齿的钻头常因与待钻面的接触面积较大而出现“打滑”现象或进尺缓慢。为了解决上述问题，技术人员一般会使用锯齿状结构钻齿的钻头，通常是多圈钻齿依次排列的设计，从而整体上减少了与待钻面的接触面积，并增加了钻齿与待钻面的接触点，使得对坚硬岩层钻进时不会出现“打滑”现象，并有效提高了钻进效率。但是，锯齿状结构钻齿的钻头在工作时，由于受侧压力、凹槽深度、钻齿唇面结构及材质等因素的影响，钻齿各部分受力不一与磨损不同步，容易造成钻头工作部内外侧钻齿被打断而缩短钻头的使用寿命，使得提钻更换钻头等辅助钻进时间大幅增加，从而造成时间和资源上的大量浪费。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种钻进效率高、钻齿不易磨损与折断，且钻头使用寿命长的钻头。

本发明提供的钻头，包括圆柱形钻头本体和阵列设置于所述钻头本体的多个钻齿，其特征在于，所述钻齿包括工作层和填充层，沿着所述钻头本体的径向方向，所述工作层阵列间隔设置，所述填充层夹设于相邻二工作层之间，且所述工作层的硬度大于所述填充层的硬度。

在本发明的一种较佳实施例中，所述工作层为硬质合金层或金刚石层，所述填充层为软质合金层。

在本发明的一种较佳实施例中，所述工作层由铁、铜、镍和钴等单质金属粉末或者预合金粉末制备而成。

在本发明的一种较佳实施例中，所述填充层的高度为所述钻齿高度的20％-100％。

在本发明的一种较佳实施例中，所述钻头本体与所述工作层的材质相同。

在本发明的一种较佳实施例中，所述工作层的硬度介于10HRC～45HRC之间。

在本发明的一种较佳实施例中，所述钻头本体呈中空圆柱形，其包括相对设置的内壁面、外壁面以及连接所述内壁面和外壁面的二环状端面，所述内壁面围成所述钻头本体的内腔，所述多个钻齿均匀阵列设置于所述钻头本体的其中一个环状端面并围成环状。

在本发明的一种较佳实施例中，所述相邻两个钻齿之间设有过水槽，所述过水槽连通所述钻头本体的内腔和外侧。

在本发明的一种较佳实施例中，所述钻齿设有齿槽，所述齿槽呈开口状，其开口端朝向所述钻头本体的外侧。

在本发明的一种较佳实施例中，所述钻齿的截面形状为凹字形。

相较于现有技术，本发明提供的钻头的钻齿沿着所述钻头本体的径向方向包括多个间隔设置的工作层和夹设于相邻二工作层之间的填充层，且所述工作层的硬度大于所述填充层的硬度，在所述钻头的钻进过程中，所述填充层较先于所述工作层被磨损掉，形成凹槽，一方面，有利于所述钻齿各个位置的磨损同步、受力均匀，不易折断所述钻齿，另一方面，随着所述填充层被磨损掉而形成的凹槽的出现，可以增大所述钻齿与待钻面的接触点，同时还能减少所述钻齿与待钻面的接触面积，集中钻削力，提高钻进效率，而且形成的凹槽还可以用于容屑、排屑和冷却，进一步提高所述钻齿的容屑、排屑和冷却性能，从而提高所述钻头的钻进效率，并延长使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明提供的钻头的一较佳实施例的结构示意图；

图2是图1所示钻头沿A-A线的剖视图；

图3是本发明提供的钻头的另一较佳实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请结合参阅图1和图2，其中图1是本发明提供的钻头的一较佳实施例的结构示意图，图2是图1所示钻头沿A-A线的剖视图。所述钻头100包括圆柱形钻头本体1和阵列设置于所述钻头本体1的多个钻齿2。