專利名稱：可再生水口的金剛石取芯鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鉆探機具，適用于鉆進各種類型巖石的不同直徑的孕鑲金剛 石取芯鉆頭，尤其是鉆頭水口可再生。
背景技術(shù)：
孕鑲金剛石取芯鉆頭水口是沖洗液流經(jīng)鉆桿到井底并返回孔口的主要通道， 它直接影響著沖洗鉆頭和冷卻鉆頭的效果，因而也影響著鉆頭的壽命和鉆進效 率。沿軸向水口的總面積—應(yīng)大于鉆頭與巖芯之間或鉆頭與井壁之間的環(huán)狀間隙的 面積，以免過水?dāng)嗝嫣《鹚髯枇^大和對鉆頭產(chǎn)生大的上浮力；水口面 積也不宜過大，以免使沖洗液流速太低，對于沖洗鉆頭和冷卻鉆頭產(chǎn)生不利影響， 故水口高度不宜太高，水口的大小及數(shù)量應(yīng)能滿足沖洗液暢通，并使巖粉很好地 排除，鉆頭有效地冷卻。水口的形狀常用矩形、梯形、半圓形，為使沖洗液更靠 近切削具的前邊，也可采用偏斜水口。胎體工作層高度一般稍低于水口的高度， 胎體工作層磨完了，鉆頭也就報廢了。
目前，各鉆頭廠家只在鉆頭水口的形狀和數(shù)量上做細微的改動，通過增加水 口的數(shù)量(如O75繩索取心金剛石鉆頭水口數(shù)量由6個增加到8個或10個)來 改善鉆頭的冷卻和排粉條件，并減小鉆頭底唇面與巖石的接觸面積進而增加鉆頭 的比壓，提高鉆進效率；為了防止鉆頭底唇面碟形磨損，將直水口改成扇形水口； 改變鉆頭水口斜邊的傾斜角度《 (試驗證明《=30°時最佳)使巖屑的比表面最 小，巖屑顆粒最大，從而使巖石的破碎效果最好；上述作法的目的都是為了更好 的排除巖粉和冷卻鉆頭，提高鉆頭的壽命，但都不能從根本上對鉆頭的壽命有顯 著的提高，縱覽國內(nèi)外的金剛石鉆頭，鉆頭胎體工作層的厚度都受單層水口高度 的限制。近年來，美國的寶長年公司設(shè)計出了一種高胎體G吋)孕鑲金剛石鉆 頭AlphaStage3，打破了金剛石鉆頭單層水口的歷史，設(shè)計了三層水口，每一層 三個水口在底唇面上均勻排列，水口寬度和高度均為8.5mm，共九個水口，九個 水口均參與冷卻作用，在鉆頭內(nèi)外徑水口處各有一個半圓形水槽貫通整個鉆頭胎
體；試驗證明，在堅硬地層中鉆進，此種鉆頭的壽命為普通鉆頭的三倍。可是這 種三層水口高胎體鉆頭，鉆進堅硬巖層時壽命也只有一百余米，雖然壽命較普通 鉆頭提高了，但卻不能做到按照鉆孔的深度來設(shè)計鉆頭胎體高度的要求，而且部 分沖洗液會從上層水口漏失造成鉆頭冷卻不足；當(dāng)每磨掉一層水口后，鉆頭的整 體冷卻效果和攜粉能力較新鉆頭會降低；當(dāng)只剩余最后一層的三個水口時，水口 的總面積只占底唇面的面積的13%，遠遠達不到正常鉆頭水口占底唇面面積的比例(15% 35%)，也會造成鉆頭因冷卻不好而微燒，降低了鉆頭原本應(yīng)該有的壽 命。因此，要想從根本上提高鉆頭的壽命甚至做到一個鉆頭就完成一個鉆孔的工 作量，必須做成高工作胎體鉆頭，做到按照鉆孔的深度來設(shè)計鉆頭工作胎體的高 度，要想達到這個目的，必須解決好鉆頭水口的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，克服現(xiàn)有孕鑲金剛石取芯鉆 頭胎體受水口高度限制而不能設(shè)計高胎體，影響鉆頭的使用壽命的問題，提供一 種可再生水口的孕鑲金剛石取芯鉆頭。
本發(fā)明的目的是通過以下方式實現(xiàn)的
可再生水口的孕鑲金剛石取芯鉆頭，設(shè)有一層初始工作水口 1和一層以上隱
藏水口2，隨胎體3的磨損隱藏水口 2不斷出露產(chǎn)生。每一層水口的面積占胎 體底唇面的16% 35%，依鉆頭直徑大小在同一層內(nèi)設(shè)計不同數(shù)量的水口，每一 個水口寬度4—10腿，高度3-8ram，且均勻分布。相鄰兩層水口在垂直面上交互 順序排列，錯位的角度為同一水口層相鄰水口與圓心形成角度的一半，即每一層 隱藏水口 2位于上下兩相鄰兩層水口的中間。例如第三層隱藏水口 2位于初始 工作水口1的正上方。
可再生水口的金剛石取芯鉆頭的制造方法，包括以下順序和步驟
a、 按照鉆頭直徑和水口面積占胎體底唇面的百分比設(shè)計水口數(shù)和水口 尺寸，按設(shè)計的水口尺寸制備與初始工作水口 1和隱藏水口 2尺寸相同的石 墨塊；
b、 從鉆頭橫截面中扣除步驟a所設(shè)計初始工作水口 1或隱藏水口 2在平 面上所占位置的體積空間，再依據(jù)水口高度和剩余的扇形體空間制備鋼制 模具；
c、 再將含金剛石混合料置于鋼制模具中，在4t/cii^的壓力下冷壓制成 與水口高度相同的工作層胎體塊；
d、 將初始工作水口 1石墨塊粘在石墨模具內(nèi)最底層設(shè)計的水口位置上，將 冷壓成型的工作層胎體塊放入模具內(nèi)初始工作水口 1石墨塊之間，形成第一層 胎體；
e、 第二層胎體的隱藏水口2與初始工作水口 l在垂直面上錯位排列，錯位
的角度為同一水口層相鄰水口與圓心形成角度的一半，即倒置梯形石墨塊固定在 模具中第一層胎體之上兩相鄰水口的中間，倒置梯形石墨塊之間為工作層胎體
塊；
f、 第三層胎體的隱藏水口2與初始工作水口 l在同一垂直面上，隱藏水口 2石墨塊之間為工作層胎體塊，第四層胎體的隱藏水口 2石墨塊與第二層藏水口 2石墨塊在同一垂直面上，第五層的隱藏水口 2與第三層藏水口 2石墨塊在同一
垂直面上，第六層的隱藏水口 2石墨塊與第四層藏水口 2石墨塊在同一垂直面上， 以此類推，乃至N層隱藏水口2;
g、在最后一層工作層胎體塊和隱藏水口 2石墨塊的上面裝3—5mm的過 渡層胎料，并壓實；
h過渡層胎料之上為鋼體；
i通過熱壓法燒結(jié)，升溫至一定溫度，加壓到一定壓力，再保溫保壓一定 時間，將鉆頭取出放在保溫材料中緩慢冷卻至室溫，用打磨機加工出初始工作水 口 1，即為可再生水口的金剛石取芯鉆頭。
本發(fā)明的目的還可以通過以下方式實現(xiàn)
初始工作水口 1為直角矩形，隱藏水口 2為倒置梯形；熱壓法的燒結(jié)溫度為
900—1000° C，壓力為140—160Kgf/cm2。
有益效果
本發(fā)明克服了現(xiàn)有孕鑲金剛石取芯鉆頭工作胎體受水口高度限制而不能設(shè)
計高胎體問題，成倍提高了鉆頭的使用壽命；經(jīng)試驗，當(dāng)初始水口磨完后，第一
層隱藏水口充填材料自動脫落，產(chǎn)生新的工作水口，第一層隱藏水口磨完后，第 二層隱藏水口自動出露，又形成新的工作水口，直至所有隱藏水口磨完。


附圖1為一層可再生水口的孕鑲金剛石取芯鉆頭結(jié)構(gòu)圖
附圖2為二層可再生水口的孕鑲金剛石取芯鉆頭結(jié)構(gòu)圖 附圖3為三層可再生水口的孕鑲金剛石取芯鉆頭結(jié)構(gòu)圖 附圖4為四層可再生水口的孕鑲金剛石取芯鉆頭結(jié)構(gòu)圖 附圖5為五層可再生水口的孕鑲金剛石取芯鉆頭結(jié)構(gòu)圖 1初始工作水口， 2隱藏水口， 3工作胎體層，4鋼體。 A、剖視圖，B、俯視圖，C、效果圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例作進一步詳細說明
可再生水口的孕鑲金剛石取芯鉆頭，設(shè)有一層初始工作水口 1和一層以上隱
藏水口2，隨胎體3的磨損隱藏水口 2不斷出露產(chǎn)生。每一層水口的面積占胎 體底唇面的16%~35%，依鉆頭直徑大小在同一層內(nèi)設(shè)計不同數(shù)量的水口，每一 個水口寬度4一10mra，高度3-8mm,且均勻分布。相鄰兩層水口在垂直面上交互 順序排列，錯位的角度為同一水口層相鄰水口與圓心形成角度的一半，即22.5Q 一45°，每一層隱藏水口 2位于上下兩相鄰兩層水口的中間。例如第三層隱藏 水口 2位于初始工作水口 1的正上方。
可再生水口的金剛石取芯鉆頭的制造方法，包括以下順序和步驟
a、按照鉆頭直徑和水口面積占胎體底唇面的百分比設(shè)計水口數(shù)和水口
尺寸，按設(shè)計的水口尺寸制備與初始工作水口 1和隱藏水口 2尺寸相同的石 墨塊；
b、 從鉆頭橫截面中扣除步驟a所設(shè)計初始工作水口 1或隱藏水口 2在平 面上所占位置的體積空間，再依據(jù)水口高度和剩余的扇形體空間制備鋼制 模具；
c、 再將含金剛石混合料置于鋼制模具中，在4t/cm2的壓力下冷壓制成 與水口高度相同的工作層胎體塊；
d、 將初始工作水口 1石墨塊粘在石墨模具內(nèi)最底層設(shè)計的水口位置上，將 冷壓成型的工作層胎體塊放入模具內(nèi)初始工作水口 1石墨塊之間，形成第一層 胎體；
e、 第二層胎體的隱藏水口2與初始工作水口 l在垂直面上錯位排列，錯位 的角度為同一水口層相鄰水口與圓心形成角度的一半，即倒置梯形石墨塊固定在 模具中第一層胎體之上兩相鄰水口的中間，倒置梯形石墨塊之間為工作層胎體 塊；
f、 第三層胎體的隱藏水口2與初始工作水口 l在同一垂直面上，隱藏水口 2石墨塊之間為工作層胎體塊，第四層胎體的隱藏水口 2石墨塊與第二層藏水口 2石墨塊在同一垂直面上，第五層的隱藏水口 2與第三層藏水口 2石墨塊在同一 垂直面上，第六層的隱藏水口 2石墨塊與第四層藏水口 2石墨塊在同一垂直面上， 以此類推，乃至N層隱藏水口2;
g、 在最后一層工作層胎體塊和隱藏水口 2石墨塊的上面裝3—5mm的過 渡層胎料，并壓實；
h過渡層胎料之上為鋼體；
i通過熱壓法燒結(jié)，升溫至一定溫度，加壓到一定壓力，再保溫保壓一定 時間，將鉆頭取出放在保溫材料中緩慢冷卻至室溫，用打磨機加工出初始工作水 口l，即為可再生水口的金剛石取芯鉆頭。
初始工作水口 1為直角矩形，隱藏水口2為倒置梯形或直角矩形；熱壓法的 燒結(jié)溫度為900—1000° C，壓力為140—160Kgf/cm2。
由于鉆頭水口為多層分布，采用普通的熱壓法可能造成隱藏水口底部的胎體 材料不能很好的被壓實，從而使鉆頭的整體強度降低。為了保證水口搭橋處鉆頭 胎體的強度，首先在鋼制模具中冷壓鉆頭工作層(金剛石混胎體材料)成型，壓 力不低于4t/cm2，然后將水口材料和壓制成型的胎體塊按設(shè)計方案分布在模具 中，然后裝入非工作層純胎體材料，通過熱壓或無壓浸漬等方法燒結(jié)成型。 實施例l
以直徑為75mra的孕鑲?cè)⌒窘饎偸@頭為例，設(shè)計鉆頭可再生水口為1層， 按水口面積占胎體底唇面的16.4%設(shè)計水口的數(shù)量為8個，寬度4mm，初始工
作水口的高度6mm，用成形的石墨塊作為工作水口的模塊，粘在石墨模具的最 底面；將隱藏水口石墨塊粘在初始工作水口石墨塊的上面，然后將鉆頭胎體材料 均勻裝入石墨模具中，再裝3mm厚的過渡層，壓實后放入鋼體，在900'C，壓 力在140Kgf/cm2的條件下熱壓成型，放在保溫材料中緩慢冷卻至室溫，最后用 打磨機加工出初始工作水口，將隱藏水口石墨塊留在胎體內(nèi)；也可將隱藏水口內(nèi) 的石墨塊取出，塞入隱藏水口形狀的錫塊或銅塊，采用二次鑲焊的工藝使其成為 隱藏水口。 實施例2
以直徑為75mm的孕鑲?cè)⌒窘饎偸@頭為例，設(shè)計鉆頭為2層可再生水口， 按水口面積占胎體底唇面的16.4%設(shè)計每一層水口的數(shù)量為8個，寬度4mm， 高度8mm;將初始工作水口 l石墨塊粘在石墨模具內(nèi)最底層設(shè)計的水口位置上， 將冷壓成型的工作層胎體塊置于模具內(nèi)初始工作水口 1石墨塊之間，構(gòu)成第一 層胎體；第二層胎體的隱藏水口2與初始工作水口 l在垂直面上錯位排列，錯位 的角度為同一水口層相鄰水口與圓心形成角度的一半，即第一層隱藏水口的位置 較初始工作水口錯開了 22.5°角，倒置梯形石墨塊固定在模具中第一層胎體之上 兩相鄰水口的中間，倒置梯形石墨塊之間為工作層胎體塊；在最后一層工作層 胎體塊和隱藏水口 2石墨塊的上面裝5mm厚的過渡層胎料，并壓實；過渡層胎 料之上放入鋼體，在900'C，壓力在140Kgf/cn^的條件下熱壓成型，放在保溫材 料中緩慢冷卻至室溫，最后用打磨機加工出初始工作水口，將隱藏水口石墨塊留 在胎體內(nèi)；也可將隱藏水口處石墨塊去掉，然后按照梯形水口的形狀燒結(jié)低強度 材料的胎塊，鑲?cè)腚[藏水口位置，使其與水口壁有一定的配合強度，不至于在初 始工作水口未磨完的情況下就從側(cè)邊脫落。 實施例3
以直徑為75mm的孕鑲?cè)⌒窘饎偸@頭為例，設(shè)計鉆頭為3層可再生水口， 按水口面積占胎體底唇面的18.5%設(shè)計每一層水口的數(shù)量為6個，寬度6mm， 高度7mm;將初始工作水口 1石墨塊粘在石墨模具內(nèi)最底層設(shè)計的水口位置上， 將冷壓成型的工作層胎體塊置于模具內(nèi)初始工作水口 1石墨塊之間，構(gòu)成第一 層胎體；第二層胎體的隱藏水口 2與初始工作水口 1在垂直面上錯位排列，錯位 的角度為同一水口層相鄰水口與圓心形成角度的一半，即第一層隱藏水口的位置 較初始工作水口錯開了 30°角，倒置梯形石墨塊固定在模具中第一層胎體之上 兩相鄰水口的中間，倒置梯形石墨塊之間為工作層胎體塊；第三層胎體的隱藏 水口 2與初始工作水口 1在同一垂直面上，隱藏水口 2石墨塊之間為工作層胎 體塊,第四層胎體的隱藏水口2石墨塊與第二層藏水口2石墨塊在同一垂直面上， 第五層的隱藏水口 2與第三層藏水口 2石墨塊在同一垂直面上，第六層的隱藏水 口 2石墨塊與第四層藏水口 2石墨塊在同一垂直面上，以此類推，乃至N層隱
藏水口 2;在最后一層工作層胎體塊和隱藏水口 2石墨塊的上面裝5mm厚的過 渡層胎料，并壓實；過渡層胎料之上放入鋼體，在95(TC，壓力在145Kgf/cm2 的條件下熱壓成型，放在保溫材料中緩慢冷卻至室溫，最后用打磨機加工出初始 工作水口，將隱藏水口石墨塊留在胎體內(nèi)；也可將隱藏水口處石墨塊去掉，然后 按照梯形水口的形狀燒結(jié)低強度材料的胎塊，鑲?cè)腚[藏水口位置，使其與水口壁 有一定的配合強度，不至于在初始工作水口未磨完的情況下就從側(cè)邊脫落。 實施例4
以直徑為75mm的孕鑲?cè)⌒窘饎偸@頭為例，設(shè)計鉆頭為4層可再生水口， 按水口面積占胎體底唇面的30%設(shè)計每一層水口的數(shù)量為6個，寬度10mm，高 度6mm;將初始工作水口 1石墨塊粘在石墨模具內(nèi)最底層設(shè)計的水口位置上， 將冷壓成型的工作層胎體塊置于模具內(nèi)初始工作水口 1石墨塊之間，構(gòu)成第一 層胎體；第二層胎體的隱藏水口2與初始工作水口 l在垂直面上錯位排列，錯位 的角度為同一水口層相鄰水口與圓心形成角度的一半，即第一層隱藏水口的位置 較初始工作水口錯開了 30°角，倒置梯形石墨塊固定在模具中第一層胎體之上 兩相鄰水口的中間，倒置梯形石墨塊之間為工作層胎體塊；第三層胎體的隱藏 水口 2與初始工作水口 1在同一垂直面上，穩(wěn)藏水口 2石墨塊之間為工作層胎 體塊，第四層胎體的隱藏水口2石墨塊與第二層藏水口2石墨塊在同一垂直面上， 在最后一層工作層胎體塊和隱藏水口2石墨塊的上面裝3mm厚的過渡層胎料， 并壓實；過渡層胎料之上放入鋼體，在100(TC，壓力在150Kgf/cr^的條件下熱 壓成型，放在保溫材料中緩慢冷卻至室溫，最后用打磨機加工出初始工作水口， 將隱藏水口石墨塊留在胎體內(nèi)；也可將隱藏水口處石墨塊去掉，然后按照梯形水 口的形狀燒結(jié)低強度材料的胎塊，鑲?cè)腚[藏水口位置，使其與水口壁有一定的配 合強度，不至于在初始工作水口未磨完的情況下就從側(cè)邊脫落。 實施例5
以直徑為75mm的孕鑲?cè)⌒窘饎偸@頭為例，設(shè)計鉆頭為5層可再生水口， 按水口面積占胎體底唇面的24.6%設(shè)計每一層水口的數(shù)量為4個，寬度12mm， 高度5mm;將初始工作水口 1石墨塊粘在石墨模具內(nèi)最底層設(shè)計的水口位置上， 將冷壓成型的工作層胎體塊置于模具內(nèi)初始工作水口 1石墨塊之間，構(gòu)成第一 層胎體；第二層胎體的隱藏水口 2與初始工作水口 1在垂直面上錯位排列，錯位 的角度為同一水口層相鄰水口與圓心形成角度的一半，即第一層隱藏水口的位置 較初始工作水口錯開了 45°角，倒置梯形石墨塊固定在模具中第一層胎體之上 兩相鄰水口的中間，倒置梯形石墨塊之間為工作層胎體塊；第三層胎體的隱藏 水口 2與初始工作水口 1在同一垂直面上，隱藏水口 2石墨塊之間為工作層胎 體塊，第四層胎體的隱藏水口2石墨塊與第二層藏水口2石墨塊在同一垂直面上， 第五層的隱藏水口 2與第三層藏水口 2石墨塊在同一垂直面上，在最后一層工
作層胎體塊和隱藏水口2石墨塊的上面裝4mm厚的過渡層胎料，并壓實；過渡 層胎料之上放入鋼體，在100(TC，壓力在155Kgf/ci^的條件下熱壓成型，放在 保溫材料中緩慢冷卻至室溫，最后用打磨機加工出初始工作水口，將隱藏水口石 墨塊留在胎體內(nèi)；也可將隱藏水口處石墨塊去掉，然后按照梯形水口的形狀燒結(jié) 低強度材料的胎塊，鑲?cè)腚[藏水口位置，使其與水口壁有一定的配合強度，不至 于在初始工作水口未磨完的情況下就從側(cè)邊脫落。 實施例6
以直徑為75畫的孕鑲?cè)⌒窘饎偸@頭為例，設(shè)計鉆頭為6層可再生水口， 按水口面積占胎體底唇面的34%設(shè)計每一層水口的數(shù)量為6個，寬度llmm，高 度4mm;將初始工作水口 1石墨塊粘在石墨模具內(nèi)最底層設(shè)計的水口位置上， 將冷壓成型的工作層胎體塊置于模具內(nèi)初始工作水口 1石墨塊之間，構(gòu)成第一 層胎體；第二層胎體的隱藏水口 2與初始工作水口 1在垂直面上錯位排列，錯位 的角度為同一水口層相鄰水口與圓心形成角度的一半，即第一層隱藏水口的位置 較初始工作水口錯開了 30°角，倒置梯形石墨塊固定在模具中第一層胎體之上 兩相鄰水口的中間，倒置梯形石墨塊之間為工作層胎體塊；第三層胎體的隱藏 水口 2與初始工作水口 1在同一垂直面上，隱藏水口 2石墨塊之間為工作層胎 體塊，第四層胎體的隱藏水口2石墨塊與第二層藏水口2石墨塊在同一垂直面上， 第五層的隱藏水口 2與第三層藏水口 2石墨塊在同一垂直面上，第六層的隱藏水 口 2石墨塊與第四層藏水口 2石墨塊在同一垂直面上，以此類推，乃至N層隱 藏水口 2;在最后一層工作層胎體塊和隱藏水口 2石墨塊的上面裝5mm厚的過 渡層胎料，并壓實；過渡層胎料之上放入鋼體，在IOO(TC，壓力在160Kgf/cm2 的條件下熱壓成型，放在保溫材料中緩慢冷卻至室溫，最后用打磨機加工出初始 工作水口，將隱藏水口石墨塊留在胎體內(nèi)；也可將隱藏水口處石墨塊去掉，然后 按照梯形水口的形狀燒結(jié)低強度材料的胎塊，鑲?cè)腚[藏水口位置，使其與水口壁 有一定的配合強度，不至于在初始工作水口未磨完的情況下就從側(cè)邊脫落。
權(quán)利要求
1、可再生水口的金剛石取芯鉆頭，是由鋼體、胎體構(gòu)成，其特征在于，設(shè)有一層初始工作水口1和一層以上隱藏水口2，隨胎體3的磨損隱藏水口2不斷出露產(chǎn)生，每一層水口的面積占胎體底唇面的16％～35％，依鉆頭直徑大小在同一層內(nèi)設(shè)計不同數(shù)量的水口，每一個水口寬度4-12mm，高度4-8mm，且均勻分布，相鄰兩層水口在垂直面上交互順序排列，錯位的角度為同一水口層相鄰水口與圓心形成角度的一半，即每一層隱藏水口2位于上下兩相鄰兩層水口的中間，即第三層隱藏水口2位于初始工作水口1的正上方。
2、 按照權(quán)利要求1所述的可再生水口的金剛石取芯鉆頭，其特征在于，在 鉆頭縱剖面上初始工作水口 1為直角矩形，隱藏水口 2為直角矩形或倒置梯形， 在橫截面上初始工作水口 1和隱藏水口 2均為直水口或扇形水口。
3、 按照權(quán)利要求1所述的可再生水口的金剛石取芯鉆頭的制造方法，其特 征在于，包括以下順序和步驟a、 按照鉆頭直徑和水口面積占胎體底唇面的百分比設(shè)計水口數(shù)和水口 尺寸，按設(shè)計的水口尺寸制備與初始工作水口 1和隱藏水口 2尺寸相同的石 墨塊；b、 從鉆頭橫截面中扣除步驟a所設(shè)計初始工作水口 1或隱藏水口 2在平 面上所占位置的體積空間，再依據(jù)水口高度和剩余的扇形體空間制備鋼制 模具；c、 再將含金剛石的混合料置于鋼制模具中，在4t/cm2的壓力下冷壓制 成與水口高度相同的工作層胎體塊；d、 將初始工作水口 l石墨塊粘在石墨模具內(nèi)最底層設(shè)計的水口位置上，將 冷壓成型的工作層胎體塊置于模具內(nèi)初始工作水口 1石墨塊之間，構(gòu)成第一層 胎體；e、 第二層胎體的隱藏水口2與初始工作水口 l在垂直面上錯位排列，錯位 的角度為同一水口層相鄰水口與圓心形成角度的一半，倒置梯形石墨塊固定在模 具中第一層胎體之上兩相鄰水口的中間，倒置梯形石墨塊之間為工作層胎體塊；f、 第三層胎體的隱藏水口2與初始工作水口 l在同一垂直面上，隱藏水口 2石墨塊之間為工作層胎體塊，第四層胎體的隱藏水口 2石墨塊與第二層藏水口 2石墨塊在同一垂直面上，第五層的隱藏水口 2與第三層藏水口 2石墨塊在同一 垂直面上，第六層的隱藏水口 2石墨塊與第四層藏水口 2石墨塊在同一垂直面上， 以此類推，乃至N層隱藏水口2;g、 在最后一層工作層胎體塊和隱藏水口 2石墨塊的上面裝3—5mm厚的 過渡層胎料，并壓實； h、 過渡層胎料之上為鋼體；i、 通過熱壓法燒結(jié)，升溫至一定溫度，加壓到一定壓力，再保溫保壓一定 時間，將鉆頭取出放在保溫材料中緩慢冷卻至室溫，用打磨機加工出初始工作水 口l，即為可再生水口的金剛石取芯鉆頭。
4、按照權(quán)利要求3所述的可再生水口的金剛石取芯鉆頭的制造方法，其特 征在于，熱壓法的燒結(jié)溫度為900—1000° C，壓力為140—160Kgf/cm2。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種孕鑲金剛石取芯鉆頭，尤其是鉆頭水口可再生。可再生水口是由初始工作水口和隱藏水口構(gòu)成，隨著鉆頭工作層的磨損，初始工作水口的高度逐漸減少直至為零，隱藏水口暴露出來，成為新的工作水口。本發(fā)明克服了現(xiàn)有孕鑲金剛石取芯鉆頭工作胎體受水口高度限制而不能設(shè)計高胎體問題，成倍提高了鉆頭的使用壽命；經(jīng)試驗，當(dāng)初始水口磨完后，第一層隱藏水口充填材料自動脫落，產(chǎn)生新的工作水口，第一層隱藏水口磨完后，第二層隱藏水口自動出露，又形成新的工作水口，直至所有隱藏水口磨完。采用可再生水口的金剛石鉆頭胎體高度大幅度增加，鉆頭的壽命也隨著成倍增長，達到一個鉆頭完成整個鉆孔的目的，極大地提高了工作效率。
文檔編號E21B10/02GK101353946SQ20081005115
公開日2009年1月28日 申請日期2008年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月11日
發(fā)明者任露泉, 劉寶昌, 孫友宏, 良 徐, 科 高 申請人:吉林大學(xué)