專利名稱：含有石墨圓柱的金剛石鉆頭的制作方法
技術領域：
本實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：
目前，金剛石鉆頭已在市政路橋、建筑、勘探等領域廣泛應用。金剛石鉆頭通常包括一個鋼體和一個胎體，胎體上設有若干胎塊，胎塊與被加工物體的接觸面為其唇面。使用中發(fā)現(xiàn)，金剛石鉆頭在鉆進時速度緩慢，主要原因在于鉆進時，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不足以使其破碎。

實用新型內容本實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，提高鉆頭的鉆進速度。本實用新型提供了含有石墨圓柱的金剛石鉆頭，包括一個鋼體和一個連接于鋼體的胎體，胎體上具有一個工作層，工作層沿胎體的周向上間隔地設有胎塊，胎塊包括金剛石基體和若干個穿設于金剛石基體中的石墨圓柱。在本實用新型的另一種示意性實施方式中，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，在鉆進時，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，鉆頭鉆進速度提高，解決了中硬至堅硬巖石地層金剛石鉆進速度慢的問題。

[0007]以下附圖僅對本實用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實用新型的范圍。[0008]圖1是含有石墨圓柱的金剛石鉆頭一種示意性實施方式的結構剖視示意圖。[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間，其工作面磨損后其唇面的平面示意圖。[0011]標號說明[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，結合附圖說明優(yōu)選實施例，對金剛石鉆頭的上述特性、 技術特征、優(yōu)點及其實現(xiàn)方式予以進一步說明。
具體實施方式
為了對實用新型的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖說明本實用新型的具體實施方式
，在各圖中相同的標號表示相同的部分。為使圖面簡潔，各圖中的只示意性地表示出了與本實用新型相關的部分，它們并不代表其作為產(chǎn)品的實際結構。另外，以使圖面簡潔便于理解，在有些圖中具有相同結構或功能的部件，僅示意性地繪示了其中的一個，或僅標出了其中的一個。在本文中，“一個”不僅表示“僅此一個”，也可以表示“多于一個”的情形。圖1是含有石墨圓柱的金剛石鉆頭一種示意性實施方式的結構剖視示意圖。如圖所示，金剛石鉆頭包括一個鋼體10和一個胎體20。胎體20連接于鋼體10，胎體20上具有一個工作層23，工作層23沿胎體20的周向上間隔地設有若干胎塊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穿設于金剛石基體32中。參見圖3，使用上述金剛石鉆頭，當胎體20的胎塊的唇面與巖石接觸時，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與巖石接觸，使用一段時間后，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施加于巖石上，金剛石更容易破碎巖石，由此提高鉆進速度。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)實際需要調節(jié)。在含有石墨圓柱的金剛石鉆頭一種示意性實施方式中，胎體20通過熱壓燒結于鋼體10。采用熱壓燒結的加工方式，使得金剛石鉆頭容易批量化生產(chǎn)，且產(chǎn)品的質量穩(wěn)定， 加工工藝簡單。請同時參閱圖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均勻地穿設在胎塊30中。在本文中，“示意性”表示“充當實例、例子或說明”，不應將在本文中被描述為“示意性”的任何圖示、實施方式解釋為一種更優(yōu)選的或更具優(yōu)點的技術方案。上文所列出的一系列的詳細說明僅僅是針對本實用新型的可行性實施例的具體說明，它們并非用以限制本實用新型的保護范圍，凡未脫離本實用新型技藝精神所作的等效實施例或變更均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.含有石墨圓柱的金剛石鉆頭，包括一個鋼體(10)和一個連接于所述鋼體的胎體 (20)，所述胎體上具有一個工作層(23)，所述工作層沿所述胎體的周向上間隔地設有胎塊 (30)，其特征在于所述胎塊包括金剛石基體(32)和若干個穿設于所述金剛石基體中的石墨圓柱(34)。
2.如權利要求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在所述胎塊(30)中。
專利摘要本實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)，胎體上具有一個工作層(23)，工作層沿所述胎體的周向上間隔地設有胎塊(30)，胎塊包括金剛石基體(32)和若干個穿設于金剛石基體中的石墨圓柱(34)。在本實用新型的金剛石鉆頭鉆進時，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，鉆頭鉆進速度提高，解決了中硬至堅硬巖石地層金剛石鉆進速度慢的問題。
文檔編號E21B10/46GK202165015SQ20112027629
公開日2012年3月14日 申請日期2011年8月1日 優(yōu)先權日2011年8月1日
發(fā)明者儲瀟姝, 孔令, 宋玉印, 張津偉, 李瑞鑫, 楊俊德, 楊春, 王平衛(wèi) 申請人:中礦資源勘探股份有限公司