一种多棱钝角金刚石复合片制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多棱钝角金刚石复合片，包括合金层和金刚石层，在金刚石层的齿顶中心端面与齿沉端面之间设有多个齿斜面，齿斜面与齿顶中心端面之间的角度为齿斜角度；所述的齿斜面包括齿刃斜面和其端部开设的切削刃；所述切削刃包括通过中间曲刃相连接的角对称的直边刃，中间曲刃与直边刃连接处的角度为钝角，相邻的切削刃之间留有齿刃间隙；齿刃斜面与齿沉端面的连接端面与切削刃形状相一致，齿刃斜面的各端面以及其与切削刃之间的连接处均做圆弧倒角处理。本实用新型专利技术经过对金刚石复合片切削齿表面切削形状的改变，从而达到改变切削齿的抗冲击性，热稳定性及耐磨性的使用效果，让钻头在钻进过程中获得较高的钻进速度和良好的使用寿命。和良好的使用寿命。和良好的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种多棱钝角金刚石复合片


[0001]本技术属于钻井钻头
，涉及一种多棱钝角金刚石复合片。

技术介绍

[0002]当前用于非开挖钻井的各类钻头，其金刚石复合片齿形较为单一，主要以平面为主。在钻头钻进时，最关键的部位就是钻头上所使用的金刚石复合片切削齿。由于金刚石切削齿形状结构单一，大大制约了钻头在钻进过程中的使用寿命和钻进效果。在一些复杂地层中使用普通的平面复合片存在机械钻速较低，破岩效果差，穿夹层能力弱等因素，严重影响钻井工作效率。

技术实现思路

[0003]本技术解决的问题在于提供一种多棱钝角金刚石复合片，通过对金刚石复合片切削齿的形状进行改进，从而使其具有抗冲击性能强、岩屑导流可控、使用寿命长的特点。
[0004]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0005]一种多棱钝角金刚石复合片，包括合金层和金刚石层，在金刚石层的齿顶中心端面与齿沉端面之间设有多个齿斜面，齿斜面与齿顶中心端面之间的角度为齿斜角度；所述的齿斜面包括齿刃斜面和其端部开设的切削刃；所述切削刃包括通过中间曲刃相连接的角对称的直边刃，中间曲刃与直边刃连接处的角度为钝角，相邻的切削刃之间留有齿刃间隙；齿刃斜面与齿沉端面的连接端面与切削刃形状相一致，齿刃斜面的各端面以及其与切削刃之间的连接处均做圆弧倒角处理。
[0006]所述齿斜面及其上的切削刃在金刚石层的齿顶中心端面四周对称均匀分布。
[0007]所述的金刚石层的齿顶中心端面为圆形，其四周对称分布有四个齿斜面，切削刃的中间曲刃与齿顶中心端面的圆相切。
[0008]所述齿斜角度为3～5
°
。
[0009]所述切削刃的直边刃的以80～100
°
的角相对称，中间曲刃与直边刃连接处的角度为95～125
°
。
[0010]所述切削刃的中间曲刃为圆弧状，其弧度所对应的角度为30～45
°
。
[0011]所述的合金层和金刚石层为直径相等的圆柱，其直径为3～30mm；切削刃的数量随圆柱尺寸增加而增加。
[0012]所述切削刃之间齿刃间隙具有一定的倾斜角度。
[0013]本技术的有益效果是：
[0014]本技术提供的多棱钝角金刚石复合片，在现有常规金刚石复合片的齿面进行了改进：多棱钝角状的切削刃设计增大了金刚石复合片的抗冲击性能，而且有助于旋转反复使用，提高了使用效果，降低了报废几率；齿斜角度有助于金刚石很好吃入地层；齿刃之间的齿刃间隙有助于岩屑分流；圆弧倒角有助于金刚石层形状稳定，不容易崩碎；该金刚石
复合片因设计形状变化从而增大了金刚石表面积，同材质下表面积增大有助于切削时散热，热稳定性好。
附图说明
[0015]图1是本技术的结构示意图；
[0016]图2是本技术的俯视图；
[0017]图3是本技术的正等侧视图；
[0018]图中：1、齿顶中心端面，2、金刚石层，3、合金层，4、切削刃，5、齿刃斜面，6、圆弧倒角，7、连接面。
具体实施方式
[0019]如图1～图3所示，一种多棱钝角金刚石复合片，包括合金层3和金刚石层2，在金刚石层2的齿顶中心端面1与齿沉端面之间设有多个齿斜面，齿斜面与齿顶中心端面1之间的角度为齿斜角度；所述的齿斜面包括齿刃斜面5和其端部开设的切削刃4；所述切削刃4包括通过中间曲刃相连接的角对称的直边刃，中间曲刃与直边刃连接处的角度为钝角，相邻的切削刃4之间留有齿刃间隙；齿刃斜面5与齿沉端面的连接端面与切削刃4形状相一致，齿刃斜面5的各端面以及其与切削刃4之间的连接处均做圆弧倒角处理。
[0020]进一步的，所述齿斜面及其上的切削刃4在金刚石层2的齿顶中心端面1四周对称均匀分布。
[0021]具体的，所述的金刚石层2的齿顶中心端面1为圆形，其四周对称分布有四个齿斜面，切削刃4的中间曲刃与齿顶中心端面1的圆相切。
[0022]进一步的，所述齿斜角度为3～5
°
。
[0023]所述切削刃4的直边刃的以80～100
°
的角相对称，中间曲刃与直边刃连接处的角度为95～125
°
。
[0024]所述切削刃4的中间曲刃为圆弧状，其弧度所对应的角度为30～45
°
。
[0025]进一步的，所述的合金层3和金刚石层2为直径相等的圆柱，其直径为3～30mm；切削刃4的数量随圆柱尺寸增加而增加。
[0026]具体的，所述切削刃4之间齿刃间隙具有一定的倾斜角度。
[0027]下面给出具体的实施例。
[0028]金刚石复合片圆柱的齿顶中心端面1与齿斜面有一定角度，切削刃4与齿刃斜面5形成类三角形，且均分为四份形成四刃钝角斜面结构；位于切削刃4和齿刃斜面5之间的所有面的连接处做了圆弧倒角处理。以上所有形状结构特征均在金刚石层2上，金刚石层2与硬质合金层3连接在一起构成金刚石复合片，连接处如金刚石层与合金层的连接面7所示。
[0029]具体的，该金刚石复合片采用高温高压设备将金刚石粉末与硬质合金机体烧结融合而成，一端为金刚石层，一端为硬质合金层。烧结成型后采用磨削的方法将金刚石复合片圆柱加工成型并控制圆柱形长度，之后采用激光器设备对金刚石层的表面进行成型加工。
[0030]本技术的多棱钝角状的切削刃设计增大了金刚石复合片的抗冲击性能，而且有助于旋转反复使用，提高了使用效果，降低了报废几率；齿斜角度有助于金刚石很好吃入地层；齿刃之间的齿刃间隙有助于岩屑分流；圆弧倒角有助于金刚石层形状稳定，不容易崩
碎；该金刚石复合片因设计形状变化从而增大了金刚石表面积，同材质下表面积增大有助于切削时散热，热稳定性好。
[0031]以上给出的实施例是实现本技术较优的例子，本技术不限于上述实施例。本领域的技术人员根据本技术技术方案的技术特征所做出的任何非本质的添加、替换，均属于本技术的保护范围。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多棱钝角金刚石复合片，其特征在于，包括合金层(3)和金刚石层(2)，在金刚石层(2)的齿顶中心端面(1)与齿沉端面之间设有多个齿斜面，齿斜面与齿顶中心端面(1)之间的角度为齿斜角度；所述的齿斜面包括齿刃斜面(5)和其端部开设的切削刃(4)；所述切削刃(4)包括通过中间曲刃相连接的角对称的直边刃，中间曲刃与直边刃连接处的角度为钝角，相邻的切削刃(4)之间留有齿刃间隙；齿刃斜面(5)与齿沉端面的连接端面与切削刃(4)形状相一致，齿刃斜面(5)的各端面以及其与切削刃(4)之间的连接处均做圆弧倒角处理。2.如权利要求1所述的多棱钝角金刚石复合片，其特征在于，所述齿斜面及其上的切削刃(4)在金刚石层(2)的齿顶中心端面四周对称均匀分布。3.如权利要求1或2所述的多棱钝角金刚石复合片，其特征在于，所述的金刚石层(2)的齿顶中心端面为圆形，其四周对称分布有四个齿斜面，切削刃(4)的中间曲刃与...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴双强，
申请(专利权)人：陕西海耐森石油科技有限公司，
类型：新型
国别省市：