CN220353817U - 一种多维刃口金刚石复合片 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种多维刃口金刚石复合片，包括聚晶金刚石层（1）和硬质合金基体（2），其特征在于：所述聚晶金刚石层（1）呈多维结构，由上平面（11）、左侧面（12）、右侧面（13）、后面（14）、左前面（15）、右前面（16）和外圆周面组成，所述上平面（11）占聚晶金刚石层总面积的10%‑50%；所述聚晶金刚石层（1）的刃口由各面及交汇处的棱线形成的刃口组合而成。通过优化聚晶金刚石层的刃口，使传统的平面切削齿转变成多维切削齿，当金刚石复合片在钻进中时刃口处会产生犁削效果，增加剪切方向上的点载荷，有助于岩层的破碎，另外，通过最大程度地减少金刚石复合片与岩层的接触面积来减少切削阻力，还可使切屑能快速有效地移离刃口。
Description
技术领域
本实用新型涉及超硬复合材料技术领域，其主要涉及石油(气)钻采、地质勘探等领域，具体为一种多维刃口金刚石复合片。
背景技术
金刚石复合片俗称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一种超硬复合材料。它的问世成为聚晶金刚石应用技术发展史上一个重要的里程碑，它也是目前世界公认为的在石油（气）钻探、地质勘探、煤田钻采、水井钻进等行业最理想的钻进材料。
随着人类对能源需求的剧增，各种钻探技术的不断创新，非常规油气勘探取得了迅猛发展，各种复杂岩层的频频出现不断挑战着钻进技术水平。传统金刚石复合片在中硬以下岩层的钻进中表现出了较强的优势，但面对深层复杂岩层尤其是各种塑性、极硬及各种难钻进岩层的切削，往往会因为刃口变钝出现吃入困难，从而造成出现钻进慢，甚至卡钻等问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种多维刃口金刚石复合片，能够通过优化聚晶金刚石层的刃口，使传统的平面切削齿转变成多维切削齿，在提高了钻速的同时还降低了钻进扭矩，用于解决传统金刚石复合片钻进慢和卡钻等问题。
为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种多维刃口金刚石复合片，包括聚晶金刚石层和硬质合金基体，所述聚晶金刚石层呈多维结构，由多个平面或曲面组成的。
优选的，所述平面或曲面的数量为3-7个。
优选的，所述为弧面或弧面与平面的组合。
优选的，所述聚晶金刚石层的刃口由多个面、外圆周面和上平面组成组合而成。
优选的，所述上平面占聚晶金刚石层总面积的10%-50%。
与现有技术相比，该多维刃口金刚石复合片具备如下有益效果：
该多维刃口金刚石复合片通过优化聚晶金刚石层的刃口，使传统的平面切削齿转变成多维切削齿，当金刚石复合片在钻进中时刃口处会产生犁削效果，增加剪切方向上的点载荷，这样有助于岩层的破碎。另外，通过最大程度地减少金刚石复合片与岩层的接触面积来减少切削阻力，还可使切屑能快速有效地移离刃口。
附图说明
图1为本实用新型结构一种整体结构示意图；
图2为本实用新型结构另一种整体结构示意图；
图3为本实用新型结构另一种整体结构示意图。
其中，1、聚晶金刚石层；2、硬质合金基体；11、上平面；12、左侧面；13、右侧面；14、后面；15、左前面；16、右前面。
实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
如图1-3所示，本实用新型实施例提供一种多维刃口金刚石复合片，包括聚晶金刚石层（1）和硬质合金基体（2），聚晶金刚石层（1）呈多维结构，由多个平面或曲面组成。
如图1所示，该多维刃口金刚石复合片的聚晶金刚石层1的刃口由左侧面12、右侧面13、上平面11、后面14和外圆周面及各面之间交汇处的棱线形成的刃口组合而成，例如图1中示出的上平面11、左侧面12、右侧面13与外圆周面交汇处的棱刃口；上平面11占聚晶金刚石层1总面积的13%。
如图2所示，该多维刃口金刚石复合片的聚晶金刚石层1的刃口由左侧面12、右侧面13、上平面11、后面14、左前面15、右前面16和外圆周面及各面之间交汇处的棱线形成的刃口组合而成，包括图2中示出的上平面11、左侧面12、右侧面13与外圆周面交汇处的棱刃口，上平面11占聚晶金刚石层1总面积的10%。其中，左前面15位于左侧面12的前端，右前面16位于右侧面13的前端。
如图3所示，该多维刃口金刚石复合片的聚晶金刚石层1的刃口由左右两个侧弧面、上平面11、后面14和外圆周面及各面之间交汇处的棱线形成的刃口组合而成，包括图3中示出的上平面11及左右两个侧弧面与外圆周面交汇处的棱刃口；上平面11占聚晶金刚石层1总面积的13%。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (1)
1.一种多维刃口金刚石复合片，包括聚晶金刚石层（1）和硬质合金基体（2），其特征在于：所述聚晶金刚石层（1）呈多维结构，由上平面（11）、左侧面（12）、右侧面（13）、后面（14）、左前面（15）、右前面（16）和外圆周面组成，所述上平面（11）占聚晶金刚石层总面积的10%-50%；所述聚晶金刚石层（1）的刃口由各面及交汇处的棱线形成的刃口组合而成。
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