CN211115801U - 一种四棱齿金刚石复合片 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种四棱齿金刚石复合片，包括硬质合金基底和聚晶金刚石层，所述硬质合金基底为圆柱形，其上端烧结有聚晶金刚石层，其特征在于：所述聚晶金刚石层具有多条直线切削刃及弧线切削刃，所述直线切削刃由顶部中心平面及外部斜面以预定夹角构成，所述弧线切削刃由顶部中心平面与侧圆柱面相交构成，所述外部斜面互相均不相接，且沿顶部中心平面的中心点对称分布；所述外部斜面与顶部中心平面、顶部中心平面与侧圆柱面均圆滑相接。本实用新型结构简单，设计合理，高温高压下烧结的硬质合金基底和聚晶金刚石层结合稳固，提高了抗冲击性能，同时聚晶金刚石层具有多个切削刃及切削面，具有更好的抗冲击及排屑性能，提高了钻进效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种四棱齿金刚石复合片，属于金刚石复合片技术领域。
背景技术
金刚石复合片由金刚石层和硬质合金基体两部分构成。它是将微细的金刚石粉末与硬质合金基体同时置于超高压高温(5-7万大气压，1400-1600℃)条件下烧结而制成。金刚石复合片主要适用于钻进软至中等硬度及复杂地质层的金刚石复合片钻头(PDC钻头)，主要用于石油及天然气的开采。聚晶金刚石层中的金刚石晶粒之间具有完整的D-D键结合的显微特征，使金刚石层具有高强度、高硬度及高耐磨性，同时具有很好的自锐性，在磨过程中新的切削表面会不断露出，保持对岩石的有效切削作用。现在的金刚石复合片结构不够优化，切割效果不够理想，同时金刚石复合片钻头连接不够牢固。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型要解决的技术问题是提供一种四棱齿形金刚石复合片,具有端面切削刃、侧面切削刃及多个切削平面，强度高，耐磨性好，切削性能优良。
本实用新型的四棱齿形金刚石复合片，包括硬质合金基底和聚晶金刚石层，所述硬质合金基底为圆柱形，其上端烧结有聚晶金刚石层，其特征在于：所述聚晶金刚石层具有多条直线切削刃及弧线切削刃，所述直线切削刃由顶部中心平面及外部斜面以预定夹角构成，所述弧线切削刃由顶部中心平面与侧圆柱面相交构成，所述外部斜面互相均不相接，且沿顶部中心平面的中心点对称分布；所述外部斜面与顶部中心平面、顶部中心平面与侧圆柱面均圆滑相接。
进一步的，所述顶部中心平面与外围斜面预定夹角范围为110°～135°。
进一步的，所述外部斜面数量为4个。
进一步的，所述直线切削刃、弧线切削刃表面均为圆弧形，其曲率半径为 0.25-0.35mm。
进一步的，所述聚晶金刚石层的高度为2.0～2.2mm。
进一步的，所述硬质合金基底直径为13.41～13.47mm，金刚石复合片总高度为8.0～8.2mm；或者，所述硬质合金基底直径为13.41～13.47mm，金刚石复合片总高度为13.1～13.3mm；或者，所述硬质合金基底直径为15.85～15.91mm，金刚石复合片总高度为8.0～8.2mm；或者，所述硬质合金基底直径为15.85～ 15.91mm，金刚石复合片总高度为13.1～13.3mm；或者，所述硬质合金基底直径为15.85～15.91mm，金刚石复合片总高度为15.9～16.1mm；或者，所述硬质合金基底直径为19.02-19.08mm，金刚石复合片总高度为8.0～8.2mm；或者，所述硬质合金基底直径为19.02-19.08mm，金刚石复合片总高度为13.1～13.3mm；或者，所述硬质合金基底直径为19.02-19.08mm，金刚石复合片总高度为15.9～16.1mm；或者，所述硬质合金基底直径为19.02-19.08mm，金刚石复合片总高度为24.9～25.1mm。
本实用新型的有益效果：结构简单，设计合理，高温高压下烧结的硬质合金基底和聚晶金刚石层结合更加稳固，提高了金刚石复合片的抗冲击强度，同时聚晶金刚石层具有多个切削刃及切削面，具有更好的抗冲击及排屑性能，提高了钻进效率。
附图说明
图1是本实用新型较佳实施例的立体结构示意图。
图2是本实用新型较佳实施例的主视结构示意图。
图3是本实用新型较佳实施例的左视结构示意图。
图4是本实用新型较佳实施例的俯视结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例及附图来进一步详细说明本实用新型。
一种如图1至图4所示的四棱齿形金刚石复合片，包括硬质合金基底2和聚晶金刚石层1，所述硬质合金基底2为圆柱形，其上端烧结有聚晶金刚石层1，其特征在于：所述聚晶金刚石层1具有多条直线切削刃104及弧线切削刃105，所述直线切削刃104由顶部中心平面101及外部斜面102以预定夹角构成，所述弧线切削刃105由顶部中心平面101与侧圆柱面103相交构成，所述外部斜面102互相均不相接，且沿顶部中心平面101的中心点对称分布；所述外部斜面102与顶部中心平面101、顶部中心平面101与侧圆柱面103均圆滑相接。
进一步的，所述顶部中心平面101与外部斜面102预定夹角范围为110°～135°。
进一步的，所述外部斜面102数量为4个。
进一步的，所述直线切削刃104、弧线切削刃105表面均为圆弧形，其曲率半径为0.25-0.35mm。
进一步的，所述聚晶金刚石层的高度为2.0～2.2mm。
进一步的，在实际使用中，金刚石复合片具有多种不同的直径和总高度，包括但不限于以下几种：所述硬质合金基底直径为13.41～13.47mm，金刚石复合片总高度为8.0～8.2mm；所述硬质合金基底直径为13.41～13.47mm，金刚石复合片总高度为13.1～13.3mm；所述硬质合金基底直径为15.85～15.91mm，金刚石复合片总高度为8.0～8.2mm；所述硬质合金基底直径为15.85～15.91mm，金刚石复合片总高度为13.1～13.3mm；所述硬质合金基底直径为15.85～ 15.91mm，金刚石复合片总高度为15.9～16.1mm；所述硬质合金基底直径为 19.02-19.08mm，金刚石复合片总高度为8.0～8.2mm；所述硬质合金基底直径为 19.02-19.08mm，金刚石复合片总高度为13.1～13.3mm；所述硬质合金基底直径为19.02-19.08mm，金刚石复合片总高度为15.9～16.1mm；所述硬质合金基底直径为19.02-19.08mm，金刚石复合片总高度为24.9～25.1mm。
在工作时，聚晶金刚石层1上的顶部中心平面101及直线切削刃104、弧线切削刃105首先与地层岩石接触，参与切削，侧面的外部斜面102起到良好的引流排屑作用，进一步提高钻进效率，随着钻进深入，外部斜面102与聚晶金刚石侧圆柱面103接触到岩层，参与切削，多条切削刃及多个切削面同时参与切削，避免应力集中，提高切削强度。
以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (6)
1.一种四棱齿金刚石复合片，包括硬质合金基底和聚晶金刚石层，所述硬质合金基底为圆柱形，其上端烧结有聚晶金刚石层，其特征在于：所述聚晶金刚石层具有多条直线切削刃及弧线切削刃，所述直线切削刃由顶部中心平面及外部斜面以预定夹角构成，所述弧线切削刃由顶部中心平面与侧圆柱面相交构成，所述外部斜面互相均不相接，且沿顶部中心平面的中心点对称分布；所述外部斜面与顶部中心平面、顶部中心平面与侧圆柱面均圆滑相接。
2.如权利要求1所述的一种四棱齿金刚石复合片，其特征在于：所述顶部中心平面与外围斜面预定夹角范围为110°～135°。
3.如权利要求1所述的一种四棱齿金刚石复合片，其特征在于：所述外部斜面数量为4个。
4.如权利要求1所述的一种四棱齿金刚石复合片，其特征在于：所述直线切削刃、弧线切削刃表面均为圆弧形，其曲率半径为0.25-0.35mm。
5.根据权利要求1所述的一种四棱齿金刚石复合片，其特征在于：所述聚晶金刚石层的高度为2.0～2.2mm。
6.根据权利要求1所述的一种四棱齿金刚石复合片，其特征在于：所述硬质合金基底直径为13.41～13.47mm，金刚石复合片总高度为8.0～8.2mm；或者，所述硬质合金基底直径为13.41～13.47mm，金刚石复合片总高度为13.1～13.3mm；或者，所述硬质合金基底直径为15.85～15.91mm，金刚石复合片总高度为8.0～8.2mm；或者，所述硬质合金基底直径为15.85～15.91mm，金刚石复合片总高度为13.1～13.3mm；或者，所述硬质合金基底直径为15.85～15.91mm，金刚石复合片总高度为15.9～16.1mm；或者，所述硬质合金基底直径为19.02-19.08mm，金刚石复合片总高度为8.0～8.2mm；或者，所述硬质合金基底直径为19.02-19.08mm，金刚石复合片总高度为13.1～13.3mm；或者，所述硬质合金基底直径为19.02-19.08mm，金刚石复合片总高度为15.9～16.1mm；或者，所述硬质合金基底直径为19.02-19.08mm，金刚石复合片总高度为24.9～25.1mm。
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