一种尖齿复合片钻头.pdf

本实用新型公开了一种尖齿复合片钻头，由齿形复合片(1)、钻头胎体(2)、钢体(3)、保径聚晶(4)、齿形复合片支撑(5)、复合片金刚石层(6)、复合片后衬(7)、主焊接面(8)和副焊接面(9)组成。齿形复合片(1)用银铜钎焊于钻头胎体(2)上，并在钻头胎体上交错排列。所述齿形复合片(1)的齿形结构形式是一齿形、二齿形、三齿形、四齿形、五齿形或六齿形。相对于齿形复合片选型结构形式，所述齿形复合片后支撑(5)的结构形式是一齿形、二齿形、三齿形、四齿形、五齿形或六齿形。本实用新型采用尖齿复合片，能有效降低切削过程中，岩石对齿形复合片的磨损，从而延长齿形复合片钻头的使用寿命。

1、  一种尖齿复合片钻头，由齿形复合片(1)、钻头胎体(2)、钢体(3)、保径聚晶(4)、齿形复合片后支撑(5)、复合片金刚石层(6)、复合片后衬(7)、主焊接面(8)、副焊接面(9)组成，其特征在于齿形复合片(1)用银铜钎焊于钻头胎体(2)上，并在钻头胎体上交错排列；所述齿形复合片(1)的齿形结构形式是一齿形、二齿形、三齿形、四齿形、五齿形或六齿形；相对于齿形复合片选型结构形式，所述齿形复合片后支撑(5)的结构形式是一齿形、二齿形、三齿形、四齿形、五齿形或六齿形。

2、  根据权利要求1所述的尖齿复合片钻头，其特征在于所述钻头胎体(2)上的齿形复合片为单一结构形式的一齿形复合片、二齿形复合片、三齿形复合片、四齿形复合片、五齿形复合片或六齿形复合片。

3、  根据权利要求1所述的尖齿复合片钻头，其特征在于所述钻头胎体(2)上为一齿形复合片与二齿形复合片交错排列，三齿形复合片与四齿形复合片交错排列，五齿形复合片与六齿形复合片交错排列。

一种尖齿复合片钻头
技术领域
本实用新型属于石油和地质勘探用工具，尤其是钻进致密硬岩石及其它高弹性致密岩石的一种尖齿复合片钻头。
背景技术
现有的复合片钻头上的切削具(复合片)全部是圆形的，钻进致密硬的弹性岩石时，切削具难以压入岩石，形成永久性的破碎坑，表现为钻进效率极低，长期以来一直困扰着钻探界。
国内专利02221203.5(2004年1月7日授权)，内容为钻头刀翼上各部位复合片的负前角的大小各不相同，而是从钻头中心线向外复合片的负前角逐渐增大为好，国内专利00203712.2(2001年1月3日授权)，内容为硬质合金衬底与金刚石层的结合面上有月牙形凹槽，增加金刚石层的厚度和金刚石含量，提高复合片的磨损能力，以提高钻头的钻速和寿命。
它们都有以下的缺点，一是复合片钻头只考虑复合片的耐磨性，没有考虑钻头的钻速，二是只考虑复合片与硬质合金的中间层的结构，没有研究复合片在致密硬的弹性岩石中的切入机理，对切削部分结构未提出新的结构。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种尖齿复合片钻头，一种能切削致密硬的高弹性岩石的齿形结构复合片，在钻头上交错排列，中间的齿形复合片首先犁出一条沟槽，释放孔底岩石的应力，两侧(内外刃)的齿形复合片剪切强度已经减弱的孔底岩石，以达到提高钻速的目的。
本实用新型的技术方案是：一种尖齿复合片钻头，包括齿形复合片、钻头胎体、钢体，保径聚晶、齿形复合片后支撑，复合片金刚石层、复合片后衬、主焊接面、副焊接面。其特征是齿形复合片(1)用银铜钎焊于钻头胎体(2)上，并在钻头胎体上交错排列。
所述齿形复合片有如下6种齿形结构：一齿、二齿、三齿、四齿、五齿及六齿6种结构形式。
(1)一齿形复合片，复合片切削部分，呈一齿形尖角为90°，负5°的切削角；
(2)二齿形复合片，复合片切削部分，呈二齿形尖角为45°，负7°的切削角；
(3)三齿形复合片，复合片切削部分，呈三齿形尖角为60°，负7°的切削角；
(4)四齿形复合片，复合片切削部分，呈四齿形尖角为60°，负10°的切削角；
(5)五齿形复合片，复合片切削部分，呈五齿形尖角为45°，负12°的切削角；
(6)六齿形复合片，复合片切削部分，呈六齿形尖角为30°，负15°的切削角；
相对于齿形复合片选型结构形式，所述齿形复合片后支撑(5)的结构形式是一齿形、二齿形、三齿形、四齿形、五齿形或六齿形。
本实用新型与现有技术相比有以下有益效果：
本实用新型采用尖齿复合片，能有效降低切削过程中，岩石对齿形复合片的磨损，从而延长齿形复合片钻头的使用寿命。
附图说明
图1是本实用新型的尖齿复合片钻头结构示意图；
图1中：齿形复合片1、钻头胎体2、钢体3、保径聚晶4、齿形复合片后支撑5、复合片金刚石层6、复合片后衬7、主焊接面8、副焊接面9
图2是本实用新型的尖齿复合片钻头用的一齿形复合片结构示意图；
图3是本实用新型的尖齿复合片钻头用的二齿形复合片结构示意图；
图4是本实用新型的尖齿复合片钻头用的三齿形复合片结构示意图；
图5是本实用新型的尖齿复合片钻头用的四齿形复合片结构示意图；
图6是本实用新型的尖齿复合片钻头用的五齿形复合片结构示意图；
图7是本实用新型的尖齿复合片钻头用的六齿形复合片结构示意图；
图8是本实用新型的尖齿复合片钻头一齿形复合片后支撑结构示意图；
图9是本实用新型的尖齿复合片钻头三齿形复合片后支撑结构示意图；
图10是本实用新型的尖齿复合片钻头四齿形复合片后支撑结构示意图；
图11是已有技术的复合片后支撑结构示意图；
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的技术内容和实施方式进一步说明
图1中可以看出由齿形复合片1位于钻头胎体2上部用银铜钎焊焊牢，并在钻头胎体上交错排列，钻头胎体2下部与钢体3相接，保径聚晶4位于钻头胎体2的外侧，齿形复合片后支撑5与钻头胎体2连接；复合片金刚石层6、复合片后衬7与钻头胎体2为一体，该型钻头的关键零件是齿形复合片，一只钻头上布置有4至几十颗齿形复合片，齿形复合片在钻头胎体2的布置上，可以为一齿形，二齿形，三齿形，四齿形，五齿形，六齿形。
齿形复合片1在钻头胎体2上的布置为单一结构形式的一齿形复合片、二齿形复合片、三齿形复合片、四齿形复合片、五齿形复合片或六齿形复合片。
图2、图3、图4、图5、图6、图7是本实用新型尖齿复合片结构示意图。6个图中表示了六种结构的齿形复合片，一齿、二齿、三齿、四齿、五齿、六齿形复合片，分别焊于图1中的钻头胎体2，制造出多种齿形复合片钻头。
图8、图9、图10中可看出齿形复合片后支撑5与齿形复合片的齿形相吻合，其结构为一齿形，二齿形，三齿形，四齿形，五齿形或六齿形。将齿形复合片放入齿形复合片后支撑5前面的定位穴中，用银铜钎焊的方法将齿形复合片的复合片后衬7与齿形复合片后支撑5的主焊接面8及副焊接面9焊牢固。
本实用新型尖齿复合片在钻头胎体2上的排列有三种排列方式，一齿形和二齿形复合片交错排列，三齿形和四齿形复合片交错排列，五齿形和六齿形复合片交错排列。
图11是已有技术的复合片后支撑结构示意图。
以上描述的是本实用新型对尖齿复合片钻头的齿形复合片及相应钻头结构的改进，其齿形复合片与钻头胎体之间焊接强度同常规圆形复合片与胎体之间的焊接强度是完全一样地牢固，不会在钻进过程中发生齿形复合片脱落的现象，因此，钻头不仅因复合片的采用提高钻速，而且因焊接强度高，复合片耐磨抗高温，钻头寿命也会大幅度提高。