巖心鉆探所使用的硬質(zhì)合金鉆頭,鋼質(zhì)的圓筒狀鉆頭體上因鑲焊有碳化鎢的硬質(zhì)合金切削具而得名。硬質(zhì)合金切削具的形狀和其在鉆頭上鑲焊的數(shù)量,排列方式、鑲焊角度的不同,稱為底出刃、內(nèi)出刃和外出刃,以有通水和排粉的間隙。鉆頭體的上部是絲扣連接巖心管,鉆頭體側(cè)部開(kāi)有水槽,底部唇面上亦開(kāi)有水口。
一般地,鉆進(jìn)極堅(jiān)硬巖層的牙輪鉆頭主要使用球形齒,鉆壓為892~1339MPa,轉(zhuǎn)速為50~80r/min;鉆進(jìn)硬和中硬巖層用的牙輪鉆頭使用錐球齒,鉆壓為714~1071MPa,轉(zhuǎn)速為60~100r/min;鉆進(jìn)軟和中軟巖層的牙輪鉆頭則使用楔形齒或邊楔齒,鉆壓為535~803MPa,轉(zhuǎn)速為80~120r/min。

硬質(zhì)合金鉆頭是靠鉆壓和自身旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的沖擊載荷破碎巖石的。在鑿巖鉆進(jìn)中,鉆頭經(jīng)受高頻率的沖擊載荷,且受到扭轉(zhuǎn)、彎曲、拉伸、壓縮等多種復(fù)合應(yīng)力的作用,在高速回轉(zhuǎn)碰撞的環(huán)境下經(jīng)受巖石、巖粉和礦水等工作介質(zhì)的磨損與腐蝕。
國(guó)內(nèi)外使用的牙輪鉆頭,多為三牙輪鉆頭。這種鉆頭的特點(diǎn)是:軸壓和沖擊載荷分布范圍較大且均勻,并能充分利用有效空間,鉆進(jìn)平穩(wěn)。牙輪鉆頭用硬質(zhì)合金齒的尺寸和形狀適用于巖石的特性,要求耐磨性好,強(qiáng)度高,不易碎裂和折斷。牙輪鉆頭使用的硬質(zhì)合金齒主要有:球形齒,錐球齒,楔形齒,邊楔齒和用于輪背與爪尖的平頂齒等。

硬質(zhì)合金鉆頭:
鉆頭頂角的一條切削刃確定好了之后,另一條又會(huì)平行,跳動(dòng)要在0.005以內(nèi),用普通機(jī)床要磨出標(biāo)準(zhǔn)的鉆尖角度相當(dāng)困難?,F(xiàn)在簡(jiǎn)單了,6軸CNC機(jī)床的問(wèn)世,鉆頭的鉆尖角精度可以達(dá)到1-2秒的。因此經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的經(jīng)驗(yàn)累積,用頂角為118°的硬質(zhì)合金鉆頭切削鋼材的效果,所以118°就變成了標(biāo)準(zhǔn)的鉆頭頂角。

基本特點(diǎn)
我國(guó)煤鉆頭行業(yè)具有以下特點(diǎn):一是市場(chǎng)規(guī)模,由于煤鉆頭主要應(yīng)用在煤炭鉆井領(lǐng)域,下游需求量比較大;二是生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量較多,且規(guī)模較小,分布比較廣泛,行業(yè)集中度比較低。
細(xì)分行業(yè)介紹
煤鉆頭根據(jù)材質(zhì)的不同分為硬質(zhì)合金鉆頭和金剛石復(fù)合片(PDC)鉆頭。
硬質(zhì)合金煤鉆頭
硬質(zhì)合金煤鉆頭的兩翼工作部件采用硬質(zhì)合金作為切削齒,主要用于較軟底層,合金造價(jià)較低?,F(xiàn)在在市場(chǎng)上仍占有重要地位。