切削元件、工具及在钻孔内切削的方法技术

一种切削元件，其包括主体和支撑部，该主体具有两个平面，两个平面的每一个均限定多个边缘，该支撑部从两个平面的第一个延伸。该支撑部和主体被配置以使当切削元件抵靠平坦表面时使得多个边缘中的至少一个和支撑部与平坦表面相接触，两个平面的第二个与平坦表面形成锐角。另外，突出部从主体的至少一个面侧向地延伸并且凹陷部形成在主体的至少一个面中。突出部和凹陷部彼此互补以使得第一个切削元件的突出部可定位在第二个切削元件的凹陷部内。

Cutting element, tool and method for cutting in a borehole

The utility model relates to a cutting element, which comprises a main body and a supporting part, wherein the main body is provided with two planes, and each of the two planes is provided with a plurality of edges. The supporting part and the main body is configured so that when the cutting member against a flat surface when the multiple edge of at least one of the support and contact with the flat surface, two planes and second flat surface forms a sharp angle. In addition, the protrusion extends laterally from at least one surface of the body and the recess is formed in at least one surface of the body. The protrusions and recesses are complementary to each other so that the projection of the first cutting element can be positioned in the recess of the second cutting elements.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉参考本申请要求2014年7月提交的第14/337829号美国申请的权益，该申请被整体引入本文作为参考。
技术介绍
切削工具，诸如在井下应用中使用的磨机，可以例如由多个粘附至工具表面的切削元件制成。切削元件可以为通过使较大块破裂而制成的随机成形的颗粒。可替换地，例如，使用诸如压制和烧结的方法可以将切削元件精确成形为可重复的形状。不管用来制造单独的切削元件的方法如何，该元件通常以随机定向粘附至磨机。这些随机定向在相对于磨机表面的最大高度上造成不一致。此外，切削表面相对于目标材料的角度被随机化并且因此很少接近利于有效切削的优选角度。除了一致性，通常期望可以以切削元件的单个层获得更大的工具使用寿命。如果这些元件以期望角度倾斜，则当第二层堆叠在顶部时，顶部的元件将由于重力趋向于滑落。元件通常通过熔融铜焊材料彼此相粘附，该材料润滑两个元件之间的界面，由此进一步加剧顶部元件从底部元件滑落。针对该不期望出现的状况的元件可以改进制造方法。具有期望定向和倾斜角度的多层将是有效、持久并能很好被产业所接受的。
技术实现思路
公开了一种切削元件。切削元件包括主体和支撑部，该主体具有两个平面，两个平面的每一个均限定多个边缘，该支撑部从两个平面的第一个延伸。该支撑部和主体被配置成使当切削元件抵靠平坦表面时使得多个边缘中的至少一个和支撑部与平坦表面相接触，并且在两个平面的第二个上的多个边缘中的至少一个为切削边缘，两个平面的第二个与平坦表面形成锐角。另外，突出部从主体的至少一个面侧向地延伸并且凹陷部形成在主体的至少一个面中。突出部和凹陷部彼此互补以使得第一个切削元件的突出部可定位在第二个切削元件的凹陷部内。还公开了一种切削工具。切削工具包括具有至少一个表面的主干和以上所公开的多个切削元件，该多个切削元件附接至该至少一个表面并被定向以使得多个切削元件的每一个切削元件的第一支撑部和至少一个切削边缘均与该至少一个表面接触。附图说明以下描述无论如何都不应视作限制性的。参照附图，相同的元件被相同地标记：图1示出了本文公开的切削元件的侧视图；图2示出了图1的切削元件的顶视图；图3示出了本文公开的三切削元件的透视图，其每一个具有两个堆叠在一起的图1和图2的切削元件；图4示出了图3的切削元件中的一个的侧视图；图5示出了本文公开的切削工具的部分的侧视图；图6示出了本文公开的两切削元件的顶视图；图7示出了图6的两切削元件的侧视图；图8示出了三个图6的切削元件的透视图；以及图9示出了本文公开的两切削元件的顶视图。具体实施方式本文通过举例而非限制的方式参考附图给出了对所公开的装置和方法的一个或多个实施例的详细描述。参考图1和图2，本文公开的切削元件的实施例以12示出。切削元件包括主体16和支撑部28。主体具有限定多个边缘24A的第一平面20A和限定多个边缘24B的第二平面20B。支撑部28延伸超出第一平面20A以使得切削元件12以至少一个边缘24A和支撑部28同时与平坦表面32接触而置于平坦表面32上。平坦表面32可以在切削元件12可附接的切削工具36上。应当注意的是，工具也可以具有非平坦的表面，切削元件12、48(参见图3至图5)可附接至该表面。随着切削元件12置于平坦表面32上第二平面20B与平坦表面32形成锐角40，并且第二表面20B上的边缘24B为切削边缘。另外参考图3和图4，第二平面20B具有在其中的凹部44，凹部44配置和尺寸设计为可以容纳另一切削元件12的支撑部28以使得另一切削元件12的第二平面20B抵靠其第一平面20A。两个或更多个切削元件12可以以此方式相对于彼此定位以使得它们被堆叠和附接在一起以形成延伸型切削元件48。在其中被组合以制造一个延伸型切削元件48的切削元件12为基本上相同的尺寸和形状的实施例中，支撑部28和凹部44可以配置为将切削元件12一起定向以使得两个切削元件12的第二平面20B与平坦表面32形成相同的锐角40。尽管在所示的实施例中，凹部44和支撑部28呈现为允许一个切削元件12相对于另一个切削元件12在它们被附接在一起之前旋转，其中凹部44和支撑部28将切削元件12可旋转地彼此固定的实施例是可选方案。支撑部28配合在凹部44内还可以用于在两个切削元件12彼此附接之前在它们之间提供对准。另外，所示的实施例的平面20A和20B几何上彼此类似并且具有相同的尺寸，由此造成主体16为规则立体。替换实施例是可能的，其中平面20A和20B几何上彼此并不类似并且它们也不具有相同的尺寸。限定了边缘24A、24B的每个平面20A、20B的周边可以具有各种形状，包括多边形以及具有诸如图中所示的圆角49和凹槽50的偏差的近似多边形的形状。对凹槽50的包含具有下述附加特征：当裂纹与凹槽50相交时，中断了裂纹在切削元件12中的扩展。此外，相比于不存在凹槽50，从目标52移除的碎屑的形成会更小，因为凹槽50实质上将一个切削边缘24B分离为两个或更多个此类的切削边缘24B。另外，尽管在图中的实施例中示出为彼此平行，作为替代平面20A、20B可以相对于彼此倾斜。通过将一个这样配置的元件相对于另一个类似配置的元件在附接在一起之前先旋转，可以使这样的平面相对于平坦表面32形成选定的锐角。切削元件12的第一平面20A和支撑部28可以配置为使得锐角40具有特定值。经验显示，当锐角40在10°和30°之间时，切削边缘24B在切削目标52或该切削元件12相对于移动的加工件时是有效的。并且将锐角40设定在大约20°显示出随其尤其有效的切削。经验显示，当切削边缘24B由在第二平面20B和主体16的面56之间的90°的角度限定时，会获得更有效的切削。进一步，将切削元件12定向在切削工具36的平坦表面32上，以使得切削元件12相对于目标52(目标52处于静止)沿箭头60的方向的移动会产生在面56和目标52之间的前夹角64以及在第二平面20B和目标52之间的后夹角62，这对于切削目标52相当有效。将切削元件12定向以使得面56形成与目标52的前夹角64，这还可以分散以箭头68的方向通过主体16的尺寸72施加在切削元件12、48上的负荷。这样的定向可以增强切削元件12的耐久性，这归因于元件12更少破裂，特别是当尺寸72被设定为比主体16的尺寸76更大时。尽管在所示的实施例中在平面20上在边缘24B和凹部44之间存在平坦棱面80，可以构想出没有平坦棱面80的其他实施例。没有平坦棱面80时，替换的凹部(未示出)可以一直延伸至切削边缘，正如与这样的凹部互补的替换的支撑部的壁一样。图5示出了本文公开的切削工具36的部分的侧视图；工具36包括主干84，该主干84沿按照箭头92的方向围绕轴线88旋转。多个切削元件48被附接至工具36的表面32以使得它们如图1和图4中所示相对于目标52移动。可替换地，切削元件48和切削元件12的组合可以附接至单个工具的表面。元件48可以沿表面32上的径向轮辐定向，与此同时元件12可以或可以不定位在径向轮辐之间的空间内的表面32上。本文公开的切削工具36良好地适用于切削目标52。在井下应用中，例如其中期望将目标52从地层钻孔移除，目标52可以由石头、泥土、金属、陶瓷、聚合物、单体以及上述的组合组成。以诸如钢、碳化钨、碳化钨基体、多晶金刚石本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种切削元件，其包括：主体，所述主体具有两个平面，所述两个平面的每一个均限定多个边缘；支撑部，所述支撑部从所述两个平面的第一个延伸，所述支撑部和所述主体被配置成使得当所述切削元件抵靠平坦表面时使得所述多个边缘中的至少一个和所述支撑部与所述平坦表面相接触，并且在所述两个平面的第二个上的所述多个边缘中的至少一个为切削边缘，所述两个平面的所述第二个与所述平坦表面形成锐角；以及突出部和凹陷部，所述突出部从所述主体的至少一个面侧向地延伸并且所述凹陷部形成在所述主体的至少一个面内，所述突出部和所述凹陷部彼此互补以使得第一个切削元件的突出部可定位在第二个切削元件的凹陷部内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.22 US 14/3378291.一种切削元件，其包括：主体，所述主体具有两个平面，所述两个平面的每一个均限定多个边缘；支撑部，所述支撑部从所述两个平面的第一个延伸，所述支撑部和所述主体被配置成使得当所述切削元件抵靠平坦表面时使得所述多个边缘中的至少一个和所述支撑部与所述平坦表面相接触，并且在所述两个平面的第二个上的所述多个边缘中的至少一个为切削边缘，所述两个平面的所述第二个与所述平坦表面形成锐角；以及突出部和凹陷部，所述突出部从所述主体的至少一个面侧向地延伸并且所述凹陷部形成在所述主体的至少一个面内，所述突出部和所述凹陷部彼此互补以使得第一个切削元件的突出部可定位在第二个切削元件的凹陷部内。2.根据权利要求1所述的切削元件，其中将所述第一个所述切削元件的所述突出部定位在所述第二个所述切削元件的所述凹陷部内允许所述第一个所述切削元件的面抵靠所述第二个所述切削元件的面，所述突出部从所述第一个所述切削元件的面延伸，所述第二个所述切削元件的面具有在其中形成的所述凹陷部。3.根据权利要求2所述的切削元件，其中将所述第一个所述切削元件的所述突出部定位在所述第二个所述切削元件的所述凹陷部内阻止了所述两个切削元件在至少平行于所述两个切削元件抵靠的面的一个方向上的相对移动。4.根据权利要求1所述的切削元件，其中所述突出部是细长的。5.根据权利要求1所述的切削元件，其中所述突出部在遍及其延伸自的面的全部尺寸延伸。6.根据权利要求1所述的切削元件，其中所述凹陷部是细长的。7.根据权利要求1所述的切削元件，其中所述凹陷部遍及其形成于内的面...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·J·斯托，R·K·莫迪，
申请(专利权)人：贝克休斯公司，
类型：发明
国别省市：美国;US