金剛石鉆頭的負(fù)前角的特點(diǎn)
金剛石鉆頭的重要部位——金剛石復(fù)合片中的金剛石層有極高的耐磨性,硬質(zhì)合金層又具有較高的抗沖擊性,并且金剛石層能始終保持銳利的切削刃。切削刃以負(fù)前角的位置切削巖石,不僅能提高金剛石鉆頭中的金剛石復(fù)合片的工作剛度,還可以延長其使用壽命,提高切削速度,而且還可以減少或避免巖屑擠壓在鉆頭體與巖石之間。負(fù)前角的大小依據(jù)地層而定,對于可鉆性好,金剛石鉆頭壽命和時(shí)效都好的地層,負(fù)前角為0°~-5°,對于大部分的沉積巖,一般負(fù)前角為-10°~-20°時(shí)鉆頭性能好,但是在實(shí)際應(yīng)用金剛石鉆頭中,負(fù)前角一般采用為-15°。
金剛石鉆頭是依靠安裝在鉆頭體上的切削齒(金剛石復(fù)合片)來切削地層的,這些切削齒有金剛石復(fù)合片切削齒和齒柱式兩種結(jié)構(gòu),金剛石復(fù)合片式切削齒是將金剛石復(fù)合片直接焊接在鉆頭體上預(yù)留的凹槽內(nèi)而形成的。它一般用于胎體鉆頭:齒柱式切削齒是將金剛石復(fù)合片焊接在碳化鎢齒柱上而形成的,安裝時(shí)將其齒柱鑲嵌或焊接在鉆頭體上的齒空內(nèi),它一般用于鋼體金剛石鉆頭,也有用于胎體金剛石鉆頭。
金剛石鉆頭切削齒的布置與金剛石鉆頭所鉆的地層及金剛石鉆頭類型有關(guān),這樣就會影響到鉆頭的鉆進(jìn)速度、總進(jìn)尺和磨損。金剛石鉆頭的削齒布置越多,它的磨損就會越慢,同樣的金剛石鉆頭的壽命也就越長,但機(jī)械鉆進(jìn)速度越低。金剛石鉆頭切削齒的布置應(yīng)使每個(gè)切削齒的切削力、所切削的巖石量、載荷、扭矩、磨損以及水力清洗等都相同,所以金剛石鉆頭的設(shè)計(jì)要從等切削、等功率、等磨損方面來設(shè)計(jì)。