金刚石复合片取心钻头是目前应用最广泛的碎岩工具。
针对不同岩层要设计不同类型的钻头,其参数主要有钻头的唇面形状、胎体的性能、水路系统、金刚石的品级、浓度、粒度、排列等。
1、金刚石复合片取心钻头唇面形状设计
钻头唇面形状的选择主要依据岩石的物理力学性质,取决于钻头的用途,有以下几点遵循原则：
(1)使钻头保持好的稳定性。金刚石钻头在高速回转中,会产生侧向的抖动力。设计时一是通过加长保径长度,二是改善底唇面造型,释放底唇面应力,使钻头稳定性得到改善。
(2)适当增加自由切削面,如尖齿(或尖齿交错形),在碎岩过程中实现研磨和挤压破碎;同时获得较高的单位比压,提高机械钻速。
(3)唇面要有一定的镶嵌面积,达到一定的“比钻压”与胎体强度的有机结合,同时唇面形状要与水路布置相结合,实现良好的排粉和冷却金刚石功能。