CN203420638U - 一种曲面型金刚石复合片钻齿 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种曲面型金刚石复合片钻齿，其包括聚晶金刚石层和硬质合金基体；其中，所述的聚晶金刚石层和硬质合金基体通过高温高压烧结成一体；所述聚晶金刚石层的前端面为曲面结构，该曲面由一个平面、一个弧面和一个位于平面和弧面之间起过渡作用的斜面连接而成。本实用新型产品，不仅具有平状金刚石复合片破岩速度快的特点，同时还拥有球状金刚石复合片抗冲击性强的优点，特别适用于中硬以上岩层以及软—硬夹层为主复杂地层的掘进钻采工作，可用于制作锚杆钻头、取芯钻头、刮刀钻头等。利用其制作的钻头具有钻采效率高、使用寿命长的特点，可显著提高钻探效率、降低生产成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及超硬材料领域，具体涉及一种曲面型金刚石复合片钻齿，广泛应用煤田、地质、石油(气)钻探行业，可显著提高钻探效率、降低生产成本。
背景技术
金刚石复合片(PDC)是由金刚石微粉与硬质合金基体在高温高压条件下烧结而成的超硬复合材料，它既具备金刚石极高的硬度和耐磨性，又具有硬质合金良好的抗冲击韧性，因而被广泛应用于石油钻探、地质勘探、煤田钻采及机械加工工具等行业。
目前，现有技术的金刚石复合片制成的PDC钻头较适合于软至中硬的均质地层，而面对中硬以上地层或软硬交错等不均质地层时，常常出现PDC崩边或破岩效率低下而影响连续工作效率。具体分析有以下两种原因：1、市场上PDC破岩工具上多采用平状金刚石复合片，其作为主切削刃，在实际切削过程中，虽然其破岩速度快，但由于存在应力集中的问题，容易出现崩边的现象，导致钻头失效，使用寿命较短。2、采用抗冲击能力较强的球状金刚石复合片，虽然可以避免钻头使用中聚晶金刚石层受力集中而产生的崩边现象，但却存在着破岩效率低下的问题。
实用新型内容
为了克服目前PDC钻头面对中硬以上地层或软硬交错等不均质地层时，出现PDC崩边或破岩效率低下而影响连续工作效率的不足，本实用新型提供一种曲面型金刚石复合片钻齿，该钻齿具有破岩速度快和高抗冲击能力，适用于中硬以上地层或软硬交错等不均质地层，可显著提高钻探效率、降低生产成本。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种曲面型金刚石复合片钻齿，它包括在高温高压下烧结而成的硬质合金基体和聚晶金刚石层，聚晶金刚石层的前端面为曲面结构，该曲面结构由一个平面以及与其相连接的一个弧面连接而成。
所述的曲面结构由一个平面、一个弧面和一个位于平面和弧面之间起过渡作用的斜面连接而成。
所述的平面占整个聚晶金刚石层面积的30%-50%。
所述的斜面坡度范围为100-180°。
本实用新型的有益效果是：本实用新型分别吸取了平状PDC破岩速度快、钻采效率高和球状PDC抗冲击性强的优点，将传统PDC由单一的平状或球状改为曲面状，改善了传统平状PDC破岩效率高而抗冲击韧性低和球状PDC抗冲击韧性高而破岩效率低的缺点，利用本实用新型制作的PDC钻头具有钻采效率高、使用寿命长的特点，特别适用于中硬以上地层或软硬交错等不均质地层的勘探钻采工作，能显著提高生产效率。
附图说明
图1为实施例一的主视图。
图2为实施例二的主视图。
图3为实施例三的主视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明：
一种曲面型金刚石复合片钻齿，它包括在高温高压下烧结而成的硬质合金基体1和聚晶金刚石层2，其中，聚晶金刚石层的前端面为曲面结构，该曲面结构由一个平面以及与其相连接的一个弧面连接而成。另外，还可以在平面与弧面之间设置起过渡作用的斜面，三者顺序连接而成。
上述平面占整个聚晶金刚石层面积的30%-50%，即平面占整个聚晶金刚石层面积的30%、40%或50%中的任意值。上述的斜面坡度范围为100-180°，即可以为100°、130°、150°或180°中的任意值。
如图1所示的实施例1和图2所示的实施例2的斜面坡度相同，但图1曲面半径>图2曲面半径。
图3所示的实施例三斜面坡度为180°，即斜面与平面重合，其图3曲面半径<图1、图2曲面半径，所以图1曲率<图2曲率<图3曲率，聚晶金刚石顶面曲率越小，曲面顶部越丰满，可以提高耐磨性能。具体实施例1、具体实施例2和具体实施例3其他特点相同。
Claims (4)
1.一种曲面型金刚石复合片钻齿，它包括在高温高压下烧结而成的硬质合金基体(1)和聚晶金刚石层(2)，其特征是：聚晶金刚石层的前端面为曲面结构，该曲面结构由一个平面以及与其相连接的一个弧面连接而成。
2.根据权利要求1所述的曲面型金刚石复合片钻齿，其特征在于：所述的曲面结构由一个平面、一个弧面和一个位于平面和弧面之间起过渡作用的斜面连接而成。
3.根据权利要求1或2所述的曲面型金刚石复合片钻齿，其特征在于：所述的平面占整个聚晶金刚石层面积的30%-50%。
4.根据权利要求2所述的曲面型金刚石复合片钻齿，其特征在于所述的斜面坡度范围为100-180°。
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| CN201320498279.1U CN203420638U (zh) | 2013-08-15 | 2013-08-15 | 一种曲面型金刚石复合片钻齿 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI552846B (zh) * | 2014-06-27 | 2016-10-11 | 兆遠科技股份有限公司 | 鑽取裝置 |
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2013
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