[发明专利]一种螺旋唇面钻头

说明书

技术领域

本发明属于钻头结构设计领域，具体涉及一种螺旋唇面钻头。

背景技术

随着国民经济快速发展，对矿产资源的需求量迅速增加，加大找矿力度已经提上日程。金刚石钻头具有进尺多、机械钻速快的优点，所以在岩心钻探中被广泛使用。为此国内外许多研究人员从工艺、材料、和结构等方面进行深入研究。目前地质勘探领域硬岩钻进大多选用孕镶金刚石钻头，现有金刚石钻头由于其结构设计不尽合理，在使用过程中碎岩部位易受到岩石的研磨磨损和冷却液的冲蚀性磨损，常常会出现岩粉不易排出，排粉效果差，热量集中散热差，易产生烧钻、卡钻等事故，直接影响了施工进度和生产成本，寿命大大降低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有钻头存在的上述不足，提供一种螺旋唇面钻头，降低摩擦力并利于散热，避免非正常磨损，提高钻进速度和钻头进尺，减少烧钻卡钻等事故，提高钻头寿命。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种螺旋唇面钻头，由钻头体、圆锥状螺旋胎体、螺旋状水口和扇形块组成，所述圆锥状螺旋胎体包括若干个、环绕设置在钻头体上，所述扇形块设置在圆锥状螺旋胎体上，所述螺旋状水口设置在圆锥状螺旋胎体之间。

按上述方案，所述圆锥状螺旋胎体呈圆锥形状，螺旋状水口呈右旋单头或多头螺旋形状。

按上述方案，所述扇形块形成岩心部分的曲面和形成孔壁部分的曲面位于一个半径为R的平面上。

本发明的工作原理：圆锥状螺旋胎体可以保证扇形块前部在钻进过程中不受冲击，通过岩石裂隙破碎岩石；钻头的扇形块形成岩心部分的曲面和形成孔壁部分的曲面位于一个半径为R的平面上，可以增加钻头工作部分散热速度，降低摩擦力，在钻头的扇形块中心和曲面部分中不产生热能集中，同时，螺旋状水口有利于把岩粉从钻头唇面下面迅速排出。此外，在孔底短时间停止供给冲洗液情况下，螺旋状水口可以起到螺杆泵的作用，保证孔底产生微循环，避免钻头烧钻，避免在钻进过程中钻头卡夹。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：螺旋唇面钻头采用螺旋唇面的结构设计，可以在钻进不同岩石地质条件下破碎各种岩石，增加钻头钻进地层的使用范围，降低摩擦力并利于散热，避免非正常磨损，防止出现复杂情况，从而提高钻进速度和钻头进尺，减少烧钻卡钻等事故，提高钻头寿命。

附图说明

图1为本发明螺旋唇面钻头的结构示意图；

图中，1-钻头体，2-圆锥状螺旋胎体，3-螺旋状水口，4-扇形块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

参照图1所示，本发明所述的螺旋唇面钻头，由钻头体1、圆锥状螺旋胎体2、螺旋状水口3和扇形块4组成，所述圆锥状螺旋胎体2包括若干个、环绕设置在钻头体1上，所述扇形块4设置在圆锥状螺旋胎体2上，所述螺旋状水口3设置在圆锥状螺旋胎体2之间。

所述圆锥状螺旋胎体2呈圆锥形状，螺旋状水口3呈右旋单头或多头螺旋形状。

所述扇形块4形成岩心部分的曲面和形成孔壁部分的曲面位于一个半径为R的平面上。

本发明螺旋唇面钻头在井底工作过程如下：

钻头体1通过螺纹连接到岩心管上，下到孔底，冷却钻头、排出岩粉的冲洗液，沿着钻杆柱通过螺旋状水口3流到钻头的圆锥状螺旋胎体2的扇形块4的下面，扇形块4在轴载和扭矩的作用下，与孔底岩石相互作用，破碎岩石，在这种情况下，圆锥状螺旋胎体2可以保证扇形块4前部在钻进过程中不受冲击，通过岩石裂隙破碎岩石；钻头的扇形块4形成岩心部分的曲面和形成孔壁部分的曲面位于一个半径为R的平面上，可以增加钻头工作部分散热速度，降低摩擦力，在钻头的扇形块中心和曲面部分中不产生热能集中，同时，螺旋状水口3有利于把岩粉从钻头唇面下面迅速排出。

此外，在孔底短时间停止供给冲洗液情况下，螺旋状水口3可以起到螺杆泵的作用，保证孔底产生微循环，避免钻头烧钻，避免在钻进过程中钻头卡夹。

以上所述的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。