[实用新型]用于工程勘察的金刚石钻头

说明书

本实用新型提供一种用于工程勘察的金刚石钻头，包括钻头钢体和设置在所述钻头钢体前端的钻头扇形切削齿，相邻两扇形切削齿之间设置有水口，所述扇形切削齿由扇形柱状切削齿和扇形梯状切削齿组合而成，所述扇形梯状切削齿的前端切削面为斜坡面。该金刚石钻头结构科学合理、对地层的适应性广、钻进效果优良。

技术领域

本实用新型涉及地质工程技术领域，具体是指一种用于工程勘察的金刚石钻头。

背景技术

目前，我国用于工程勘察的金刚石钻头市场份额占整个钻头领域约30％。工程勘察的特点是钻孔浅，一般不超过150m，但该深度的地层与岩性变化大。为适应钻机频繁移动，多采用小型轻便钻机，轻便钻机的加压能力小和回转扭矩小。而现有普通金刚石钻头表现出钻进时效低，钻进效果不理想，钻头的使用寿命也不长。

现有制造金刚石钻头常采用热压方法或电镀方法。由于这两种方法制造的钻头结构较简单和单一，对于钻进硬而致密岩层和用于工程勘察却表现出效果不好。电镀方法制造的钻头虽然适应性较广，钻进速度较高，但由于钻头的保径效果不理想而降低了使用寿命。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种结构科学合理、对地层的适应性广、钻进效果优良的用于工程勘察的金刚石钻头。

为实现上述目的，本实用新型的用于工程勘察的金刚石钻头，包括钻头钢体和设置在所述钻头钢体前端的钻头扇形切削齿，相邻两扇形切削齿之间设置有水口，其特殊之处在于：所述扇形切削齿由扇形柱状切削齿和扇形梯状切削齿组合而成，所述扇形梯状切削齿的前端切削面为斜坡面。

以下方案的任意一种可作为本实用新型金刚石钻头的优选方案：

所述扇形切削齿上开设有钻头环形槽；所述钻头环形槽的数量为1～3条。

所述柱状切削齿和梯状切削齿的底唇面投影面积之比为0.30～0.45︰1。

所述前端切削面与钻头切削平面形成扇形切削齿后角，所述扇形切削齿后角的取值在15°～30°范围。

本实用新型的用于工程勘察的金刚石钻头，从工程勘察特点与地层特性出发，通过将钻头扇形切削齿设计为由扇形柱状切削齿和扇形梯状切削齿组合而成，并且所述扇形梯状切削齿的前端切削面设计为斜坡面。其中扇形柱状切削齿是破碎岩石的主体，扇形梯状切削齿起支撑扇形柱状切削齿的作用，同时起辅助破碎岩石的作用。这种结构的钻头，钻头扇形切削齿与孔底岩石的接触面积较小，能有效降低钻头与岩石的接触面积，与传统的钻头相比在相同的钻压条件下，能够明显提高钻头的比压值，有利于切入岩石，适应于勘察型轻便钻机钻进；同时又能有效冷却金刚石钻头和及时清除孔底岩粉，提高破碎岩石的效率。这样钻头起到复合片钻头和普通金刚石钻头的双重破岩作用，从根本上改变了普通金刚石钻头的不足。

进一步的，当在所述扇形切削齿切削面开设钻头环形槽后，该结构改变了钻头破碎岩石的方式，能够对孔底岩石以分环方式进行破碎，并增大孔底岩石的自由面，提高了钻头对岩石的适应性能。钻头工作齿为非均质结构，扇形柱状切削齿的金刚石浓度高、胎体硬度高，耐磨性强，与岩石接触面积小，因而整个钻头扇形切削齿起着复合片钻头和普通金刚石钻头的双重破岩作用，从根本上改变普通金刚石钻头存在的不足。

附图说明

图1为一种用于工程勘察的金刚石钻头底唇面结构示意图。

图2为图1的A向展开示意图。

图3为扇形切削齿结构示意图。

附图中，各标号与零部件的对应关系为：

1、钻头钢体，2、扇形切削齿，3、水口，4扇形柱状切削齿，5、扇形梯状切削齿，5.1前端切削面，6、扇形切削齿后角，7、钻头环形槽。

具体实施方式