具有多个凸起切削表面的用于挖坑钻头的超硬磨料刀具制造技术

一种用于钻头的刀具，该刀具包括：基底，该基底用于将刀具安装到钻头；以及切削台。该切削台：由超硬材料制成，被安装到基底，具有在该切削台的下端处的、与基底交界的交界面，并且在该切削台的上端处具有工作面。所述工作面具有突出的中心段和多个突出的肋部。每个肋部均从中心段向外径向地延伸到切削台的侧面。每个肋部均具有三角形轮廓，该三角形轮廓通过成对的倾斜侧表面和脊部形成，该脊部连接所述侧表面的相对端部。所述工作面还具有多个凹入的基部，该多个凹入的基部位于相邻的肋部之间，并且每个基部从所述侧面向内延伸。

Superhard abrasive tools for pit drills with multiple raised cutting surfaces

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有多个凸起切削表面的用于挖坑钻头的超硬磨料刀具
本公开总的涉及超硬磨料(superabrasive)刀具，该超硬磨料刀具用于挖坑(earthboring)钻头并且具有多个凸起切削表面。
技术介绍
US8,037,951公开了一种刀具，该刀具用于这样的钻头，该钻头用于在一定地质地层中钻井，并且该刀具包括超硬工作表面和沿着该工作表面的边缘的倒角，其中，该倒角沿着该边缘具有变化的几何形状。该倒角的平均几何形状随着切削深度而改变。成形的工作表面中的凹陷部随着变化的倒角定向，并且便于形成变化的倒角。非平面的交界面具有凹陷部，这些凹陷部随着成形的工作表面中的凹陷部定向，从而在使用时对刀具的工作表面上的负载提供支承。US8,132,633公开了一种自定位的刀具元件和刀具凹座，该自定位的刀具元件和刀具凹座用在具有一个或多个切削元件的潜孔工具中。该自定位的刀具元件包括基底和耐磨层，该耐磨层联接到该基底。该刀具元件包括切削表面、联接表面以及纵向侧表面，该纵向侧表面形成该刀具元件的周向周界，并且从切削表面延伸到联接表面。该刀具元件具有一个或多个转位，该一个或多个转位形成在联接表面的至少一部分上。在一些实施方式中，该转位还形成在该纵向侧表面的至少一部分上。因此，该联接表面并非是基本上平面的。附加地是，该纵向侧表面的至少一部分并不形成基本上均匀的周界。刀具凹座也被转位(index)，以与刀具元件的转位相对应并且进行联接。US8,739,904公开了一种用于钻头的刀具，其中，该刀具在刀具的超硬磨料台的表面中具有至少一个凹槽。这些刀具还可以包括邻近于该至少一个凹槽的肋部。US9,103,174公开了切削元件，该切削元件包括超硬磨料台、至少一个凹口以及至少一个辐条(spoke)，该至少一个凹口处在超硬磨料台的切削面中，并且该至少一个辐条横贯该至少一个凹口的至少一部分径向地延伸。挖坑钻头包括这种切削元件。形成切削元件的方法包括形成超硬磨料台以及将该超硬磨料台定位在基底上，该超硬磨料台具有至少一个这种凹口以及至少一个这种辐条。US2015/0259988公开了(参见附图55到57)一种切削元件，该切削元件包括基底和超硬层，该基底的上表面包括峰部，该峰部过渡到凹陷区域，并且该超硬层处在所述上表面上，由此在超硬层和基底之间形成非平面交界面。该超硬层的顶表面包括切削峰，该切削峰沿着切削元件的直径的至少一部分延伸，该顶表面具有远离切削峰侧向地延伸的一部分，并且该部分所具有的高度小于切削峰的峰顶。
技术实现思路
本公开总的涉及超硬磨料刀具，该超硬磨料刀具用于挖坑钻头并且具有多个凸起切削表面。在一个实施例中，用于钻头的刀具包括：基底，该基底用于将刀具安装到钻头；以及切削台。该切削台：由超硬材料制成，被安装到基底，具有在该切削台的下端处的、与基底交界的交界面，并且具有在该切削台的上端处的工作面。该工作面具有突出的中心段和多个突出的肋部。每个肋部均从中心段向外径向地延伸到切削台的侧面。每个肋部均具有三角形轮廓，该三角形轮廓通过成对的倾斜侧表面和脊部形成，该脊部连接侧表面的相对的端部。该工作面还具有多个凹入的基部，该多个凹入的基部位于相邻的肋部之间并且每个基部从所述侧面向内延伸。在另一个实施例中，用于钻头的刀具包括：基底，该基底用于将刀具安装到钻头；以及切削台。该切削台：由超硬材料制成，被安装到基底，具有在该切削台的下端处的、与基底交界的交界面，并且具有在该切削台的上端处的工作面。该工作面具有突出的中心段和多个突出的肋部。每个肋部均从中心段向外螺旋地延伸到切削台的侧面。每个肋部均具有三角形轮廓，该三角形轮廓通过成对的倾斜侧表面和脊部形成，该脊部连接侧表面的相对的端部。该工作面还具有多个凹入的基部，该多个凹入的基部位于相邻的肋部之间，并且每个基部从所述侧面向内延伸。附图说明为了能够详细理解本公开的上述特征，可以参考各实施例对上面简述的本公开进行更具体的描述，其中的一些实施例在附图中示出。但是，应当注意，附图仅仅示出本公开的典型实施例，因此不能将之认为是对本公开的范围的限制，因为本公开可以容许其它等效实施例。图1A示出根据本公开的一个实施例的刀具。图1B示出刀具的工作面。图2A是刀具的侧视图。图2B是刀具的截面图。图3A示出根据本公开的另一实施例的第一替代例刀具。图3B示出具有多个第一替代例刀具的钻头。图4A示出根据本公开的另一实施例的第二替代例刀具。图4B是第二替代例刀具的侧视图。图5A示出根据本公开的另一实施例的第三替代例刀具。图5B是第三替代例刀具的侧视图。图6A是根据本公开的另一实施例的第四替代例刀具的侧视图。图6B是第四替代例刀具的截面图。图7A示出根据本公开的另一实施例的第五替代例刀具的工作面。图7B是第五替代例刀具的侧视图。图8A示出根据本公开的另一实施例的第六替代例刀具的工作面。图8B是第六替代例刀具的侧视图。具体实施方式图1A示出根据本公开的一个实施例的刀具1。图1B示出刀具1的工作面5。图2A是刀具1的侧视图。图2B是刀具1的截面图。刀具1可以包括切削台2，该切削台安装到圆柱形基底3。切削台2可以是圆形的，并且基底3可以是圆柱体。切削台2可以由超硬材料(例如，多晶金刚石)制成，并且基底3可以由硬质材料(例如，金属陶瓷)制成，由此形成压实体(例如，多晶金刚石压实体)。金属陶瓷可以是硬质合金，诸如VIIIB族金属-碳化钨。VIIIB族金属可以是钴。切削台2可以在单步烧结工艺中同时地形成并且安装到基底3，或者刀具1可以在两步工艺中制造而成。切削台2可以具有在该切削台的下端处的、与基底3交界的交界面4，以及在该切削台的上端处的所述工作面5。基底3可以具有在该基底的上端处的所述交界面4并且具有下端，该下端用于接纳在钻头15的凹座(pocket)中(图3B)。基底3的凹座端可以具有倒角3c，该倒角形成在该凹座端的周边中。交界面4可以具有平面的外边沿4r、内部非平面表面4c以及肩部4s，该肩部4s连接该外边沿和内部非平面表面。切削台2的非平面表面4c可以是凹形的，并且基底3的非平面表面可以是凸形的。工作面5可以具有多个凹入的基部6a-6c、突出的中心段7、多个突出的肋部8a-8c以及外边缘9。每个基部6a-6c均可以是平面的并且垂直于刀具1的纵向轴线。基部6a-6c可以位于相邻的肋部8a-8c之间，并且可以各自从切削台2的侧面11向内延伸。外边缘9可以围绕工作面5延伸，并且可以具有恒定的几何形状。外边缘9可以包括倒角9c和圆角9r，该倒角定位成邻近于侧面11，并且包括圆角9r，该圆角定位成邻近于基部6a-6c和肋部8a-8c。每个肋部8a-8c均可以从中心段7径向地向外延伸到侧面11。每个肋部8a-8c均可以以规则的间隔、诸如以一百二十度间隔围绕工作面5周向地隔开。每个肋部8a-8c均可以具有三角形轮廓，该三角形轮廓通过成对的弧形过渡表面10t、成对的线性倾斜的侧表面10s以及圆化脊部10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于钻头的刀具，所述刀具包括：/n基底，所述基底用于将所述刀具安装到所述钻头；以及/n切削台，所述切削台由超硬材料制成并且被安装到所述基底，所述切削台具有在所述切削台的下端处的、与所述基底交界的交界面，并且具有在所述切削台的上端处的工作面，所述工作端面具有：/n突出的中心段；/n多个突出的肋部，其中：/n每个肋部均从所述中心段向外径向地延伸到所述切削台的侧面，并且/n每个肋部均具有三角形轮廓，所述三角形轮廓通过成对倾斜的侧表面与脊部形成，所述脊部连接所述侧表面的相对的端部；以及/n多个凹入的基部，所述基部位于相邻的肋部之间，并且每个基部从所述侧面向内延伸。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170613 US 62/518,8501.一种用于钻头的刀具，所述刀具包括：
基底，所述基底用于将所述刀具安装到所述钻头；以及
切削台，所述切削台由超硬材料制成并且被安装到所述基底，所述切削台具有在所述切削台的下端处的、与所述基底交界的交界面，并且具有在所述切削台的上端处的工作面，所述工作端面具有：
突出的中心段；
多个突出的肋部，其中：
每个肋部均从所述中心段向外径向地延伸到所述切削台的侧面，并且
每个肋部均具有三角形轮廓，所述三角形轮廓通过成对倾斜的侧表面与脊部形成，所述脊部连接所述侧表面的相对的端部；以及
多个凹入的基部，所述基部位于相邻的肋部之间，并且每个基部从所述侧面向内延伸。


2.根据权利要求1所述的刀具，其中，所述脊部的高度是恒定的。


3.根据权利要求2所述的刀具，其中，所述中心段的高度等于所述肋部的高度。


4.根据权利要求1所述的刀具，其中，所述脊部的高度从所述侧面到所述中心段增大。


5.根据权利要求4所述的刀具，其中，所述中心段的高度大于所述脊部的最大高度。


6.根据权利要求4所述的刀具，其中，每个肋部的宽度均从所述侧面到所述中心段增大。


7.根据权利要求1所述的刀具，其中，所述脊部的高度从所述侧面到所述中心段减小。


8.根据权利要求7所述的刀具，其中，所述中心段的高度小于所述脊部的最小高度。


9.根据权利要求1所述的刀具，其中，所述基底具有定向轮廓，所述定向轮廓形成在所述基底的与所述交界面相对的凹座中。


10.根据权利要求1所述的刀具，其中，
所述工作面还具有外边缘，所述外边缘围绕所述工作面延伸，
所述外边缘包括倒角，并且
所述外边缘具有恒定的几何形状。


11.根据权利要求1所述的刀具，其中，
每个脊部均是圆的，并且
每个脊部具有范围在八分之一毫米和五毫米之间的曲率半径。


12.根据权利要求1所述的刀具，其中，
每个基部均是平面的，并且
每个基部垂直于所述刀具的纵向轴线。

【专利技术属性】
技术研发人员：布鲁诺·屈耶德曼德勒维尔，帕特里夏·安·尼尔，萨默尔·陶菲克·阿尔克哈莱赫，
申请(专利权)人：威达矿业和工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US