CN204851254U - 高抗冲击聚晶金刚石截齿 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种高抗冲击聚晶金刚石截齿，由半球形的齿头部、类圆台形的齿腹部和圆柱形的齿底部组成；齿头部和齿腹部所构成的表面形状为子弹形，即从表面上来看，齿头部为圆弧球面，齿腹部为圆弧凸面，且圆弧球面的半径小于圆弧凸面的半径；齿腹部的上缘与齿头部形成平滑过渡，齿腹部的下缘与齿底部形成平滑过渡。本实用新型可以有效地分解岩石对聚晶金刚石表面切线方向的切削力，防止金刚石层整体较早脱落，大幅提高聚晶金刚石截齿的抗冲击性能和使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及超硬材料技术领域，具体涉及一种高抗冲击聚晶金刚石截齿。
背景技术
传统的煤炭和矿物的掘进开采以及隧道的掘进等基本上都是采用硬质合金截齿。然而，硬质合金截齿在使用过程中存在不耐磨和使用寿命短等问题。特别是遇到较硬的岩层，硬质合金截齿使用几分钟就磨损坏了，因而使用成本非常高，且效率非常低。为此，很多公司都在致力于研发聚晶金刚石截齿来取代硬质合金截齿。目前出现的聚晶金刚石截齿，如图1所示，由聚晶金刚石层和硬质合金基体组成，聚晶金刚石层覆盖在硬质合金基体的上表面上，由此形成一个齿头部为半球形、齿腹部为规则圆台形和齿底部为圆柱形的聚晶金刚石截齿。由于现有聚晶金刚石截齿的齿腹部为规则圆台形，即在轴向剖视图上，其齿腹部的外侧壁为平直的直线形，这种形状的聚晶金刚石截齿在使用过程中，由于受到岩石对聚晶金刚石层表面切向力会沿着同一角度的锥面集中传递下去，很容易造成聚晶金刚石层整体地剥落，使聚晶金刚石截齿的使用寿命大幅降低。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是目前出现的聚晶金刚石截齿的聚晶金刚石层容易整体剥落和寿命短等问题，提供一种高抗冲击聚晶金刚石截齿。
为解决上述问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：
高抗冲击聚晶金刚石截齿，包括截齿本体，所述截齿本体由半球形的齿头部、类圆台形的齿腹部和圆柱形的齿底部组成；齿头部和齿腹部所构成的表面形状为子弹形，即从表面上来看，齿头部为圆弧球面，齿腹部为圆弧凸面，且圆弧球面的半径小于圆弧凸面的半径；齿腹部的上缘与齿头部形成平滑过渡，齿腹部的下缘与齿底部形成平滑过渡。
上述方案中，所述齿腹部的圆弧形的半径的取值范围10mm～60mm之间。
上述方案中，所述齿头部的半球形的半径的取值范围1mm～10mm之间。
上述方案中，所述截齿本体由硬质合金基体和覆盖在由硬质合金基体上的至少一层聚晶金刚石层构成。
上述方案中，所述聚晶金刚石层由在平行于硬质合金基体上表面方向上的聚晶金刚石平行层和/或平行于水平面的横向方向上聚晶金刚石横向层组成。
与现有技术相比，本实用新型所述的高抗冲击聚晶金刚石截齿类似子弹头形状，其齿头部是一个半径较小的圆弧球面组成，齿腹部由另一较大的圆弧凸面组成，两圆弧面的交叉点相切，并且平滑过渡。齿腹部的这种较大的圆弧凸面可以有效地分解岩石对聚晶金刚石表面切线方向的切削力，防止金刚石层整体较早脱落，大幅提高聚晶金刚石截齿的抗冲击性能和使用寿命。
附图说明
图1为现有聚晶金刚石截齿的轴向剖视图。
图2为本实用新型高抗冲击聚晶金刚石截齿的轴向剖视图。
图中标号：1、齿头部；2、齿腹部；3、齿底部；4、硬质合金基体；5、聚晶金刚石层。
具体实施方式
高抗冲击聚晶金刚石截齿，如图2所示，包括截齿本体，所述截齿本体由半球形的齿头部1、类圆台形的齿腹部2和圆柱形的齿底部3组成。上述截齿本体的齿腹部2不同于现有截齿的齿腹部2是一个规则的圆台形，本截齿本体的为一个类圆台形，即在轴向剖视图上，齿腹部2的外侧壁为一个圆心位于截齿本体的轴线上、并呈外凸的圆弧形。此时齿头部1和齿腹部2的表面形状为子弹形，即从表面形态上来看，齿头部1为一个半径R1较小的圆弧球面，齿腹部2为另一半径R2较大的圆弧凸面。在本实用新型中，所述齿腹部2的圆弧形的半径R2的取值范围10mm～60mm之间。齿头部1的半球形的半径R1的取值范围1mm～10mm之间。齿腹部2的上缘与齿头部1的半球形相交处相切于同一条直线，即齿腹部2与齿头部1之间形成平滑过渡。齿腹部2的下缘与相切于齿底部3圆柱形，即齿腹部2与齿底部3之间形成平滑过渡。齿腹部2的这种较大的圆弧凸面可以有效地分解岩石对聚晶金刚石表面切线方向的切削力，防止金刚石层整体较早脱落，大幅提高聚晶金刚石截齿的抗冲击性能和使用寿命。
在材质的选择上，整个截齿本体由硬质合金基体4和覆盖在由硬质合金基体4上的至少一层聚晶金刚石层5构成。为了提高聚晶金刚石层5的性能，所述聚晶金刚石层5由在平行于硬质合金基体4上表面方向上的聚晶金刚石平行层和/或平行于水平面的横向方向上聚晶金刚石横向层构成。其组合方式可以为如下几种：
第一种方式是单独平行分层方式。即：所述聚晶金刚石层5仅在平行于硬质合金基体4上表面方向上，由至少2层硬度逐渐变化的聚晶金刚石平行层组成。而这些聚晶金刚石平行层的硬度分布方式可以由内向外逐渐增加，也可以由内向外逐渐降低。
第二种方式是单独横向分层方式。即：所述聚晶金刚石层5仅在平行于水平面的横向方向上，由至少2层硬度交替变化的聚晶金刚石横向层组成。从截齿的顶部开始，呈现一层硬，一层软，一层硬，一层软。……一层软的交替分布方式。
第三种方式是组合分层方式。即：所述聚晶金刚石层5不仅在平行于硬质合金基体4上表面方向上，由至少2层硬度逐渐变化的聚晶金刚石平行层组成；而且在平行于水平面的横向方向上，还由至少2层硬度交替变化的聚晶金刚石横向层组成。
Claims (5)
1.高抗冲击聚晶金刚石截齿，包括截齿本体，其特征在于：所述截齿本体由半球形的齿头部(1)、类圆台形的齿腹部(2)和圆柱形的齿底部(3)组成；齿头部(1)和齿腹部(2)所构成的表面形状为子弹形，即从表面上来看，齿头部(1)为圆弧球面，齿腹部(2)为圆弧凸面，且圆弧球面的半径R1小于圆弧凸面的半径R2；齿腹部(2)的上缘与齿头部(1)形成平滑过渡，齿腹部(2)的下缘与齿底部(3)形成平滑过渡。
2.根据权利要求1所述的高抗冲击聚晶金刚石截齿，其特征在于：所述齿腹部(2)的圆弧形的半径R2的取值范围10mm～60mm之间。
3.根据权利要求1或2所述的高抗冲击聚晶金刚石截齿，其特征在于：所述齿头部(1)的半球形的半径R1的取值范围1mm～10mm之间。
4.根据权利要求1所述的高抗冲击聚晶金刚石截齿，其特征在于：所述截齿本体由硬质合金基体(4)和覆盖在由硬质合金基体(4)上的至少一层聚晶金刚石层(5)构成。
5.根据权利要求4所述的高抗冲击聚晶金刚石截齿，其特征在于：所述聚晶金刚石层(5)由在平行于硬质合金基体(4)上表面方向上的聚晶金刚石平行层和/或平行于水平面的横向方向上聚晶金刚石横向层组成。
Priority Applications (1)
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| CN201520558470.XU CN204851254U (zh) | 2015-07-29 | 2015-07-29 | 高抗冲击聚晶金刚石截齿 |
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| CN204851254U true CN204851254U (zh) | 2015-12-09 |
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| CN201520558470.XU Active CN204851254U (zh) | 2015-07-29 | 2015-07-29 | 高抗冲击聚晶金刚石截齿 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN204851254U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104948183A (zh) * | 2015-07-29 | 2015-09-30 | 桂林星钻超硬材料有限公司 | 高抗冲击聚晶金刚石截齿 |
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2015
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