一种重型环形钻头及其制造方法.pdf

本发明涉及一种重型环形钻头及其制造方法，它包括圆台形本体以及形成于所述圆台形本体中央的柱形安装孔；所述圆台形本体下端面由第一圆台侧面和第二圆台侧面相交而成，所述第一圆台侧面的直径由下向上逐渐减小，所述第二圆台侧面的直径由下向上逐渐减小，所述第一圆台侧面上均布有多个第一斜孔，所述第二圆台侧面上均布有多个第二斜孔，所述圆台形本体周面上均布有多个嵌入所述第二圆台侧面的斜槽。这样有利于钻头在下钻过程中节约对其施加的作用力；另一方面圆台形本体周面上均布有多个嵌入所述第二圆台侧面的斜槽，这样有利于提高钻头的掘进速度和排屑。

1.  一种重型环形钻头，其特征在于：它包括圆台形本体(1)以及形成于所述圆台形本体(1)中央的柱形安装孔(2)；定义所述圆台形本体(1)直径较小的一端所处的方向为上方，其直径较大的一端所处的方向为下方，所述圆台形本体(1)下端面由第一圆台侧面(11)和第二圆台侧面(12)相交而成，所述第一圆台侧面(11)的直径由下向上逐渐减小，所述第二圆台侧面(12)的直径由下向上逐渐减小，所述第一圆台侧面(11)上均布有多个第一斜孔(111)，所述第二圆台侧面(12)上均布有多个第二斜孔(121)，所述圆台形本体(1)周面上均布有多个嵌入所述第二圆台侧面(12)的斜槽(13)。

2.  根据权利要求1所述的重型环形钻头，其特征在于：所述圆台形本体(1)内表面上部具有安装台阶部(3)。

3.  根据权利要求2所述的重型环形钻头，其特征在于：所述圆台形本体(1)内表面上部具有直径由上向下逐渐减小的的弧形面(4)，所述弧形面(4)对应设置于所述安装台阶部(3)的下方且与其相连接。

4.  根据权利要求1所述的重型环形钻头，其特征在于：所述圆台形本体(1)的材质为30CrMo合金。

5.  权利要求1至4中任一所述重型环形钻头的制造方法，其特征在于，它包括以下步骤：
(a)将金属合金坯料锻造成对应带有所述柱形安装孔(2)的所述圆台形本体(1)；
(b)对所述圆台形本体(1)进行加工、钻孔、铣槽在其对应位置形成所述第一圆台侧面(11)、所述第二圆台侧面(12)、所述第一斜孔(111)、所述第二斜孔(121)和所述斜槽(13)；
(c)将经过步骤(b)处理后的所述圆台形本体(1)置于930～1050℃加热2～4小时，随后浸入45～80℃的恒温水中1～3小时；
(d)将经过步骤(c)处理后的所述圆台形本体(1)置于900～910℃加热2～4小时后自然冷却至10～30℃即可。

一种重型环形钻头及其制造方法
技术领域
本发明金属合金制造领域，涉及一种环形钻头，具体涉及一种重型环形钻头及其制造方法。
背景技术
在岩石采样、地质勘探等行业，需要对不同的岩层进行钻凿，这就对钻头提出了更高的要求。现有技术中的不足之处在于环形钻头一般都是单独安装使用的，在与其他钻头的配合使用过程中存在缺陷。传统的钻头在钻进过程中，到达预定钻进位置时，导向钻头和钻头分离较为复杂。因此需要设计一种结构简单、能够实现较快下钻且分离方便的钻头。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种重型环形钻头。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种重型环形钻头，它包括圆台形本体以及形成于所述圆台形本体中央的柱形安装孔；定义所述圆台形本体直径较小的一端所处的方向为上方，其直径较大的一端所处的方向为下方，所述圆台形本体下端面由第一圆台侧面和第二圆台侧面相交而成，所述第一圆台侧面的直径由下向上逐渐减小，所述第二圆台侧面的直径由下向上逐渐减小，所述第一圆台侧面上均布有多个第一斜孔，所述第二圆台侧面上均布有多个第二斜孔，所述圆台形本体周面上均布有多个嵌入所述第二圆台侧面的斜槽。
优化地，所述圆台形本体内表面上部具有安装台阶部。
进一步地，所述圆台形本体内表面上部具有直径由上向下逐渐减小的的弧形面，所述弧形面对应设置于所述安装台阶部的下方且与其相连接。
优化地，所述圆台形本体的材质为30CrMo合金。
本发明提供一种上述重型环形钻头的制造方法，它包括以下步骤：
(a)将金属合金坯料锻造成对应带有所述柱形安装孔的所述圆台形本体；
(b)对所述圆台形本体进行加工、钻孔、铣槽在其对应位置形成所述第一圆台侧面、所述第二圆台侧面、所述第一斜孔、所述第二斜孔和所述斜槽；
(c)将经过步骤(b)处理后的所述圆台形本体置于930～1050℃加热2～4小时，随后浸入45～80℃的恒温水中1～3小时；
(d)将经过步骤(c)处理后的所述圆台形本体置于900～910℃加热2～4小时后自然冷却至10～30℃即可。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明重型环形钻头， 一方面通过将其下端面设置成由第一圆台侧面和第二圆台侧面相交而成，第一圆台侧面的直径由下向上逐渐减小，第二圆台侧面的直径由下向上逐渐减小，这样有利于钻头在下钻过程中节约对其施加的作用力；另一方面圆台形本体周面上均布有多个嵌入所述第二圆台侧面的斜槽，这样有利于提高钻头的掘进速度和排屑。
附图说明
附图1为本发明重型环形钻头的结构示意图；
附图2为附图1的剖视图；
其中，1、圆台形本体；11、第一圆台侧面；111、第一斜孔；12、第二圆台侧面；121、第二斜孔；13、斜槽；2、柱形安装孔；3、安装台阶部；4、弧形面。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明优选实施方案进行详细说明：
实施例1
本实施例提供一种重型环形钻头，如图1和图2所示，主要包括圆台形本体1以及形成于圆台形本体1中央的柱形安装孔2。定义圆台形本体1直径较小的一端所处的方向为上方，其直径较大的一端所处的方向为下方；在本实施例中，以下关于方向的定义中，可以按照图2中所观察到的方向予以定义的。
圆台形本体1下端面由第一圆台侧面11和第二圆台侧面12相交而成，第一圆台侧面11的外径等于第二圆台侧面12的内径，即第二圆台侧面12套设于第一圆台侧面11的外侧。第一圆台侧面11的直径由下向上逐渐减小，第二圆台侧面12的直径由下向上逐渐减小，这样形成一个锥形结构，有利于钻头在下钻过程中节约对其施加的作用力。第一圆台侧面11上均布有多个第一斜孔111，第二圆台侧面12上均布有多个第二斜孔121，用于冷压钢珠。圆台形本体1周面上均布有多个嵌入第二圆台侧面12的斜槽13，这样有利于提高钻头的掘进速度和排屑。
在本实施例中，圆台形本体1内表面上部具有安装台阶部3；圆台形本体1内表面土部具有直径由上向下逐渐减小的的弧形面4，弧形面4对应设置于安装台阶部3的下方且与其相连接，从而实现其与钻机的其它部件进行配合安装。圆台形本体1的材质为30CrMo合金，以提高重型环形钻头的强度。
实施例2
本实施例提供一种实施例1中所述重型环形钻头的制备方法，它包括以下步骤：
(a)将金属合金坯料锻造成对应带有柱形安装孔的圆台形本体；
(b)对圆台形本体进行加工、钻孔、铣槽在其对应位置形成第一圆台侧面、第二圆台侧面、第一斜孔、第二斜孔和斜槽；
(c)将经过步骤(b)处理后的所述圆台形本体置于930℃加热4小时，随后浸入45℃的恒温水中3小时；
(d)将经过步骤(c)处理后的所述圆台形本体置于900℃加热4小时后自然冷却至10℃即可，制得的重型环形钻头硬度为40HRC。
实施例3
本实施例提供一种实施例1中所述重型环形钻头的制备方法，它包括以下步骤：
(a)将金属合金坯料锻造成对应带有所述柱形安装孔的所述圆台形本体；
(b)对所述圆台形本体进行加工、钻孔、铣槽在其对应位置形成所述第一圆台侧面、所述第二圆台侧面、所述第一斜孔、所述第二斜孔和所述斜槽；
(c)将经过步骤(b)处理后的所述圆台形本体置于1050℃加热2小时，随后浸入80℃的恒温水中1小时；
(d)将经过步骤(c)处理后的所述圆台形本体置于910℃加热2小时后自然冷却至30℃即可，制得的重型环形钻头硬度为43HRC。
实施例4
本实施例提供一种实施例1中所述重型环形钻头的制备方法，它包括以下步骤：
(a)将金属合金坯料锻造成对应带有所述柱形安装孔的所述圆台形本体；
(b)对所述圆台形本体进行加工、钻孔、铣槽在其对应位置形成所述第一圆台侧面、所述第二圆台侧面、所述第一斜孔、所述第二斜孔和所述斜槽；
(c)将经过步骤(b)处理后的所述圆台形本体置于1000℃加热3小时，随后浸入60℃的恒温水中2小时；
(d)将经过步骤(c)处理后的所述圆台形本体置于905℃加热3小时后自然冷却至25℃即可，制得的重型环形钻头硬度为45HRC。
实施例5
本实施例提供一种实施例1中所述重型环形钻头的制备方法，它包括以下步骤：
(a)将金属合金坯料锻造成对应带有所述柱形安装孔的所述圆台形本体；
(b)对所述圆台形本体进行加工、钻孔、铣槽在其对应位置形成所述第一圆台侧面、所述第二圆台侧面、所述第一斜孔、所述第二斜孔和所述斜槽；
(c)将经过步骤(b)处理后的所述圆台形本体置于930～1050℃加热2～4小时，随后浸入45～80℃的恒温水中1～3小时；
(d)将经过步骤(c)处理后的圆台形本体置于910℃加热半小时后，降温至900℃加热半小时，随后加热至905℃加热半小时，再加热至910℃恒温1.5小时后自然冷却至25℃即可。由于该实施例中采用了特殊的热处理工艺，使得该实施例中制得的重型环形钻头性能最优，其硬度为55HRC。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。