钻头及金刚石复合片制造技术

本发明专利技术涉及金刚石钻头领域。本发明专利技术保护一种钻头及金刚石复合片，金刚石复合片包括硬质合金基体、金刚石层，金刚石层包括下切削层和设置在下切削层背向硬质合金基体一侧的上切削层，下切削层上背向硬质合金基体的端面设有下切削层通槽，下切削层通槽的槽口处形成有用于破碎岩屑的破碎刃，下切削层通槽沿着上切削刃层的边沿延伸。本发明专利技术的双层金刚石工作时，通过下切削层通槽槽口处的破碎刃能够对岩屑起到破碎作用，便于岩屑的排出，岩屑不容易在下切削层的端面上堆积，降低了上切削层对下切削层切削作用的影响，解决了目前金刚石复合片的上切削层对金刚石基层的切削作业影响较大的技术问题。的技术问题。的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
钻头及金刚石复合片


[0001]本专利技术涉及金刚石钻头领域。

技术介绍

[0002]聚晶金刚石钻头依靠安装在钻体上的聚晶金刚石复合片（下称复合片）切削地层，复合片主要由硬质合金基体及设于硬质合金基体上的聚晶金刚石层组成，使用时在钻压和扭矩作用下克服地层应力吃入地层，地下岩层在复合片的作用下被剪切破碎，从而实现钻头的钻进。复合片一般包括硬质合金基体和聚晶金刚石层，二者通过高温结合在一起，复合片通过焊接或者压装的方式固定在钻体上，形成PCB钻头。
[0003]为了提高钻头的钻进效率，授权公告号为CN209942745U的中国专利公开了一种双层结构金刚石复合片，金刚石复合片包括硬质合金基体和金刚石复合层，金刚石复合层的端面上设置有凸台，凸台即上切削层，形成双层结构的金刚石复合层，相比单层的金刚石复合层，双层结构的金刚石复合层中，包括金刚石基层，金刚石基层即下切削层，金刚石基层背向硬质合金基体的端面边缘处形成下切削刃，凸台设置在金刚石基层上，凸台的两端形成上切削层刃齿，在上切削层上的上切削层刃齿进行切削时，下切削刃也同时进行切削，上切削层一端的上切削层刃齿磨损掉后，可以更换另一端的切削刃齿进行切削作业，保持较好的吃入性和攻击性。但是上切削层的设置也对下切削刃切削下来的岩屑造成阻力，岩屑容易在下切削层的端面上堆积，岩屑排出效率低，金刚石基层的散热性能下降，金刚石基层容易损坏，提高钻探成本，并且金刚石基层的吃入性变差，影响钻头的钻进效率。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种金刚石复合片，用于解决目前金刚石复合片的上切削层对金刚石基层的切削作业影响较大的技术问题；另外，本专利技术的目的还在于提供一种钻头，用于解决目前的钻头采用的具有多个上切削层刃齿的双层复合片造成的钻进效率低、生产成本高的技术问题。
[0005]本专利技术的金刚石复合片采用如下技术方案：金刚石复合片包括：硬质合金基体；金刚石层，包括下切削层和设置在下切削层背向硬质合金基体一侧的上切削层，上切削层上设有上切削层刃齿，下切削层背向硬质合金基体端面的边缘形成下切削刃，下切削刃处设置有倒角；下切削层上背向硬质合金基体的端面设有下切削层通槽，下切削层通槽的槽口处形成有用于破碎岩屑的破碎刃，下切削层通槽沿着上切削刃层的边沿延伸，用于使下切削层通槽延伸方向与岩屑运动方向一致。
[0006]有益效果：本专利技术的双层金刚石工作时，通过下切削层通槽槽口处的破碎刃能够对岩屑起到破碎作用，便于岩屑的排出，岩屑不容易在下切削层的端面上堆积，从而提高了
排屑能力，改善了复合片的散热性能，降低了上切削层对下切削层切削作用的影响，解决了目前金刚石复合片的上切削层对金刚石基层的切削作业影响较大的技术问题。
[0007]进一步的，同一个下切削层通槽在其延伸方向上的各处与上切削层边沿的最小距离均相等。使下切削层通槽在下切削层背向硬质合金基体的端面上布置的较为均匀。
[0008]进一步的，下切削层通槽设置多个，处于上切削层同一侧且相邻下切削层通槽的间距处处相等。下切削层通槽布置较为均匀，排屑能力较高。
[0009]进一步的，下切削层通槽设置多个，所述下切削层通槽为扩口槽，相邻的下切削层通槽之间形成所述破碎刃。通过扩口槽形成的破碎刃较为锋利，破碎效果较好。
[0010]进一步的，所述金刚石层具有对称平面。简化金刚石层的结构，便于加工。
[0011]进一步的，所述上切削层为四棱台，上切削层刃齿设置两个，两个上切削层刃齿均处于下切削层的边缘，所述下切削层通槽沿V形折线延伸。上切削层刃齿设置两个有利于保持金刚石复合片的吃入性。
[0012]进一步的，所述金刚石层为双层结构，上切削层为设置在下切削层上的凸台。双层金刚石层结构较为简单，加工成本低。
[0013]进一步的，所述上切削层与下切削层的连接处圆弧过渡。圆弧过渡不容易卡住岩屑，进一步减少岩屑堆积。
[0014]进一步的，所述下切削层通槽对称设置在上切削层的两侧。下切削层通槽对称设置，加工方便并且便于复合片与钻头的安装。
[0015]本专利技术钻头的技术方案：钻头包括钻体和设置在钻体上的金刚石复合片，金刚石复合片包括：硬质合金基体；金刚石层，包括下切削层和设置在下切削层背向硬质合金基体一侧的上切削层，上切削层上设有上切削层刃齿，下切削层背向硬质合金基体端面的边缘形成下切削刃，下切削刃处设置有倒角；下切削层上背向硬质合金基体的端面设有下切削层通槽，下切削层通槽的槽口处形成有用于破碎岩屑的破碎刃，下切削层通槽沿着上切削刃层的边沿延伸，用于使下切削层通槽延伸方向与岩屑运动方向一致。
[0016]有益效果：本专利技术的双层金刚石工作时，通过下切削层通槽槽口处的破碎刃能够对岩屑起到破碎作用，便于岩屑的排出，岩屑不容易在下切削层的端面上堆积，从而提高了排屑能力，改善了复合片的散热性能，延长了金刚石层寿命，降低了上切削层对下切削层切削作用的影响，提高了钻头的钻进效率，解决了目前的钻头采用的目前的钻头采用双层复合片造成的钻进效率低、生产成本高的技术问题。
[0017]进一步的，同一个下切削层通槽在其延伸方向上的各处与上切削层边沿的最小距离均相等。使下切削层通槽在下切削层背向硬质合金基体的端面上布置的较为均匀。
[0018]进一步的，下切削层通槽设置多个，处于上切削层同一侧且相邻下切削层通槽的间距处处相等。下切削层通槽布置较为均匀，排屑能力较高。
[0019]进一步的，下切削层通槽设置多个，所述下切削层通槽为扩口槽，相邻的下切削层通槽之间形成所述破碎刃。通过扩口槽形成的破碎刃较为锋利，破碎效果较好。
[0020]进一步的，所述金刚石层具有对称平面。简化金刚石层的结构，便于加工。
[0021]进一步的，所述上切削层为四棱台，上切削层刃齿设置两个，两个上切削层刃齿均处于下切削层的边缘，所述下切削层通槽沿V形折线延伸。上切削层刃齿设置两个有利于保持金刚石复合片的吃入性。
[0022]进一步的，所述金刚石层为双层结构，上切削层为设置在下切削层上的凸台。双层金刚石层结构较为简单，加工成本低。
[0023]进一步的，所述上切削层与下切削层的连接处圆弧过渡。圆弧过渡不容易卡住岩屑，进一步减少岩屑堆积。
[0024]进一步的，所述下切削层通槽对称设置在上切削层的两侧。下切削层通槽对称设置，加工方便并且便于复合片与钻头的安装。
附图说明
[0025]图1是本专利技术金刚石复合片具体实施例1中的结构示意图；图2是本专利技术金刚石复合片具体实施例1中的俯视图；图3是图2中沿A-A的剖视图；图4本专利技术金刚石复合片具体实施例1中的工作状态示意图；图5是本专利技术金刚石复合片具体实施例2中的结构示意图；图6是本专利技术金刚石复合片具体实施例2中的剖视图；图1至图4中：1-硬质合金基体；2-金刚石层；21-下切削层；211-工作端面；212-下切削刃；213-下切削层通槽；22-上切削层；221-上切削层刃齿；222-上切削层侧面；图5至图6中：22-上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.金刚石复合片，包括：硬质合金基体（1）；金刚石层（2），包括下切削层（21）和设置在下切削层（21）背向硬质合金基体（1）一侧的上切削层（22），上切削层（22）上设有上切削层刃齿（221），下切削层（21）背向硬质合金基体（1）端面的边缘形成下切削刃（212），下切削刃（212）处设置有倒角；其特征在于，下切削层（21）上背向硬质合金基体（1）的端面设有下切削层通槽（213），下切削层通槽（213）的槽口处形成有用于破碎岩屑的破碎刃，下切削层通槽（213）沿着上切削刃层的边沿延伸，用于使下切削层通槽延伸方向与岩屑运动方向一致。2.根据权利要求1所述的金刚石复合片，其特征在于，同一个下切削层通槽（213）在其延伸方向上的各处与上切削层边沿的最小距离均相等。3.根据权利要求1或2所述的金刚石复合片，其特征在于，下切削层通槽（213）设置多个，处于上切削层（22）同一侧且相邻的两下切削层通槽（213）的间距处处相等。4.根据权利要求1或2所述的金刚石复合片，其特征在于，下切削...

【专利技术属性】
技术研发人员：方海江，王勇峰，杨健，
申请(专利权)人：河南四方达超硬材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：