CN203614044U - 一种聚晶金刚石复合片 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种聚晶金刚石复合片，包括金刚石片和合金基块，所述的合金基块上端复合金刚石片，合金基块的上端中部设置传递扭矩的凹坑，合金基块的下端设置连接螺纹。金刚石片为热稳定聚晶金刚石片或聚晶金刚石片。本实用新型的有益效果在于：1、本复合片结构和钻头体的螺孔配合，可以直接通过螺纹进行安装，便于拆装和更换；2、复合片结构不仅减少了聚晶金刚石的用料，降低了制作成本，而且能充分利用聚晶金刚石的耐磨能力；3、采用本实用新型聚晶金刚石复合片制作的聚晶金刚石钻头，能与钻头体牢固结合，提高了钻头抗冲击损坏和耐高温磨损性能，具有良好的钻进特性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用作石油及地质钻井工具切削元件的聚晶金刚石复合片。
背景技术
上世纪80年代开始，金刚石钻头被越益广泛地用于石油天然气钻井工程。金刚石钻头从切削元件分成三类：PDC（聚晶金刚石）钻头、TSP（热稳定聚晶金刚石）钻头及天然金刚石钻头。PDC钻头主要用于软至中硬地层钻进，TSP钻头主要用于中硬至极硬地层钻进。目前，石油天然气钻井工程中深井作业逐步增多，中硬至极硬地层钻进所需钻头要求业逐渐增多，因此，TSP钻头的应用前景十分看好。
现有的用于金刚石钻头的聚晶金刚石切削元件大多为单一材料的圆柱块形，虽具有较好的耐磨能力，但存在安设不便，钎焊性能差，硬度高可加工性不强，以及材料成本较高的问题。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足提供一种聚晶金刚石复合片，它不仅方便安设，而且材料成本低，便于加工。
本实用新型为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：包括金刚石片和合金基块，所述的合金基块上端复合金刚石片，合金基块的上端中部设置传递扭矩的凹坑，合金基块的下端设置连接螺纹。
按上述方案，所述的金刚石片为热稳定聚晶金刚石片或聚晶金刚石片。
按上述方案，所述的合金基块为硬质合金基块，或硬质合金和合金钢的复合基块。
按上述方案，所述的合金基块呈圆柱块状，上端面中部设置凸台，凸台中间设置凹坑，在上端面从凸台至外周的环形区域复合环形金刚石片。
按上述方案，所述的合金基块与金刚石片经入模烧结结合成一体。
按上述方案，所述的凹坑截面形状为六面形、方形、三角形、十字头型、扁矩形。
按上述方案，所述的硬质合金和合金钢的复合基块包括上半段的硬质合金块和下半段的合金钢块，硬质合金块的上端面上设置凸台，合金钢块下端设置直径较小的连接螺纹，所述的硬质合金块与合金钢块的结合端面设置咬合凸块和纹路。
按上述方案，所述的硬质合金块与合金钢块通过烧结结合成一体，或通过钎焊结合成一体。
按上述方案，所述的环形金刚石片为热稳定聚晶金刚石片，所述的合金基块为硬质合金基块会。
按上述方案，所述的金刚石片的外径与合金基块的外径相同，金刚石片的轴向厚度为2~4mm。
本实用新型的有益效果在于：1、本复合片结构和钻头体的螺孔配合，可以直接通过螺纹进行安装，便于拆装和更换； 2、复合片结构不仅减少了聚晶金刚石的用料，降低了制作成本，而且能充分利用聚晶金刚石的耐磨能力；3、采用本实用新型聚晶金刚石复合片制作的聚晶金刚石钻头，能与钻头体牢固结合，提高了钻头抗冲击损坏和耐高温磨损性能，具有良好的钻进特性。
附图说明
图1为本实用新型一个实施例的立体结构图。
图2为本实用新型一个实施例的剖视结构图。
图3为图2的俯视图。
图4为本实用新型第二个实施例的剖视结构图。
图5为本实用新型第三个实施例的立体结构图。
图6为本实用新型第三个实施例的剖视结构图。
图7为本实用新型第四个实施例的剖视结构图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明。
第一个实施例如图1、2、3所示，包括热稳定聚晶金刚石片1和硬质合金基块2，所述的热稳定聚晶金刚石片为环形圆块状，所述的硬质合金基块呈圆柱块状，上端面中部设置凸台，凸台中间设置传递扭矩的凹坑3，凹坑截面形状为六面形，形成内六角凹坑，在上端面从凸台至外周的环形区域复合环形热稳定聚晶金刚石片，稳定聚晶金刚石片的外径与硬质合金基块的外径相同，厚度为3mm，与硬质合金基块的凸台等厚；硬质合金基块下端设置直径较小的连接螺纹。制作时，将已制成的环形柱状热稳定聚晶金刚石片放入石墨磨具中，然后加入胎体粉、粘接剂进行烧结，形成所需硬质合金基块，并使硬质合金基块与热稳定聚晶金刚石片烧结成一体。
第二个实施例如图4所示，其与第一个实施例的区别在于所述的环形圆块状的热稳定聚晶金刚石片内孔下端与硬质合金基块的结合处进行了倒圆。其它部分结构与第一个实施例相同。
第三个实施例如图5、6所示，与第一个实施例的不同之处在于所述的合金基块为硬质合金和合金钢的复合基块，包括上半段的硬质合金块4和下半段的合金钢块5，硬质合金块和合金钢块均呈圆柱块状，硬质合金块的上端面上设置凸台，凸台中间设置传递扭矩的内六角凹坑，合金钢块下端设置直径较小的连接螺纹，所述的硬质合金块与合金钢块的结合端面设置咬合纹路。合金钢块可为铬合金，可通过钎焊的方式与硬质合金块连接成一体，也可以采用烧结的方式直接与硬质合金块相连。其它部分结构与第一个实施例相同。
第四个实施例如图7所示，其实施过程与第三个实施的区别在于所述的环形圆块状的热稳定聚晶金刚石片内孔下端与硬质合金基块的结合处进行了倒圆。
Claims (10)
1.一种聚晶金刚石复合片，其特征在于包括金刚石片和合金基块，所述的合金基块上端复合金刚石片，合金基块的上端中部设置传递扭矩的凹坑，合金基块的下端设置连接螺纹。
2.按权利要求1所述的聚晶金刚石复合片，其特征在于所述的金刚石片为热稳定聚晶金刚石片或聚晶金刚石片。
3.按权利要求1或2所述的聚晶金刚石复合片，其特征在于所述的合金基块为硬质合金基块，或硬质合金和合金钢的复合基块。
4.按权利要求1或2所述的聚晶金刚石复合片，其特征在于所述的合金基块呈圆柱块状，上端面中部设置凸台，凸台中间设置凹坑，在上端面从凸台至外周的环形区域复合环形金刚石片。
5.按权利要求1或2所述的聚晶金刚石复合片，其特征在于所述的合金基块与金刚石片经入模烧结结合成一体。
6.按权利要求1或2所述的聚晶金刚石复合片，其特征在于所述的凹坑截面形状为六面形、方形、三角形、十字头型、扁矩形。
7.按权利要求3所述的聚晶金刚石复合片，其特征在于所述的硬质合金和合金钢的复合基块包括上半段的硬质合金块和下半段的合金钢块，硬质合金块的上端面上设置凸台，合金钢块下端设置直径较小的连接螺纹，所述的硬质合金块与合金钢块的结合端面设置咬合凸块和纹路。
8.按权利要求7所述的聚晶金刚石复合片，其特征在于所述的硬质合金块与合金钢块通过烧结结合成一体，或通过钎焊结合成一体。
9.按权利要求4所述的聚晶金刚石复合片，其特征在于所述的环形金刚石片为热稳定聚晶金刚石片，所述的合金基块为硬质合金基块会。
10.按权利要求4所述的聚晶金刚石复合片，其特征在于所述的金刚石片的外径与合金基块的外径相同，金刚石片的轴向厚度为2~4mm。
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|---|---|---|---|---|
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| CN114508307A (zh) * | 2022-02-15 | 2022-05-17 | 中国石油大学(华东) | 仿生高抗冲击聚晶金刚石复合片 |
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