【技术实现步骤摘要】
本技术属于复合超硬材料,特别是涉及一种聚晶金刚石复合片及pdc钻头。
技术介绍
1、聚晶金刚石复合片(pdc)包括硬质合金基体和金刚石层,其兼顾韧性和耐磨性,广泛应用于石油、矿井钻头中。金刚石层切削上表面(背离硬质合金基体的一面)为平面的平面齿具有较长的刃口长度,切削破岩效率较高,仍然是目前应用最广泛的聚晶金刚石复合片。
2、但是,对于平面齿,在钻井过程中,泥浆、砂石、岩屑等混合物的会不断聚集,一旦排屑不及时,容易造成金刚石层上表面粘结泥包,影响正常切削破岩。
技术实现思路
1、本技术的目的在于提供一种聚晶金刚石复合片,以解决现有技术中平面齿聚晶金刚石复合片排屑效率低的技术问题。本技术的目的还在于提供一种pdc钻头,以解决与上述相同的技术问题。
2、为实现上述目的,本技术所提供的聚晶金刚石复合片的技术方案是:
3、一种聚晶金刚石复合片,包括硬质合金基体和金刚石层,金刚石层背离硬质合金基体的一面为切削面,切削面设有用于切削破岩的切削刃口,所述切削面设置有从切削刃口处延伸且贯通金刚石层的排屑槽,所述排屑槽的上沿与切削面平齐。
4、有益效果是:本技术改进了现有技术中的平面齿聚晶金刚石复合片,直接在切削面设置排屑槽,在钻井使用时,岩屑、泥浆等混合物可经排屑槽向后排出,提高了排屑效率。同时,本技术还保证了切削面具有较长的有效刃口长度,保证了切削破岩效率。
5、作为进一步地改进,定义排屑槽靠近切削刃口的一端为前端,远离切削刃口的一端为
6、有益效果是:从前到后排屑槽的宽度逐渐增大,在保证聚晶金刚石复合片结构强度的前提下提高了排屑效率。
7、作为进一步地改进,前端槽宽为2mm-8mm,后端槽宽为4mm-12mm。
8、有益效果是:在此范围内,可以满足几种常见尺寸的聚晶金刚石复合片的排屑需求。
9、作为进一步地改进,所述排屑槽垂直延伸方向的纵截面呈弧形。
10、有益效果是:避免槽底位置出现集中应力,提升了聚晶金刚石复合片在加工制造以及使用过程中的可靠性。
11、作为进一步地改进,所述排屑槽纵截面的半径由前向后先逐渐减小、后逐渐增大,以在排屑槽中部形成缩颈部。
12、有益效果是:这时缩颈部可以形成弧形过渡,避免了排屑槽侧部出现集中应力,提升了聚晶金刚石复合片在加工制造以及使用过程中的可靠性。
13、作为进一步地改进,所述缩颈部的半径为8mm-20mm。
14、有益效果是:在此范围内,可以满足几种常见尺寸的聚晶金刚石复合片的排屑需求。
15、作为进一步地改进,排屑槽前端纵截面的半径为4mm-10mm,排屑槽后端纵截面的半径为8mm-20mm。
16、有益效果是:在此范围内,可以满足几种常见尺寸的聚晶金刚石复合片的排屑需求。
17、作为进一步地改进,定义排屑槽靠近切削刃口的一端为前端,远离切削刃口的一端为后端,排屑槽沿金刚石层径向延伸,排屑槽左右两侧的结构相对于所述切削面的中心直径对称设置。
18、有益效果是:便于开设较宽的排屑槽,并且可以使排屑槽左右两侧受力更加均匀。
19、作为进一步地改进,定义排屑槽靠近切削刃口的一端为前端,远离切削刃口的一端为后端,排屑槽的槽底从前到后沿远离所述切削面的方向倾斜延伸。
20、有益效果是:这样使排屑槽的深度从前到后逐渐加深,在保证聚晶金刚石复合片结构强度的前提下提高了排屑效率。
21、作为进一步地改进,排屑槽槽底的倾斜角度为10°-20°。
22、有益效果是:在此范围内,可以满足几种常见尺寸的聚晶金刚石复合片的排屑需求。
23、为实现上述目的,本技术所提供的pdc钻头的技术方案是:
24、一种pdc钻头,包括钻头本体,钻头本体上设置有至少一片由聚晶金刚石复合片形成的切削齿,该聚晶金刚石复合片包括硬质合金基体和金刚石层,金刚石层背离硬质合金基体的一面为切削面,切削面设有用于切削破岩的切削刃口,所述切削面设置有从切削刃口处延伸且贯通金刚石层的排屑槽,所述排屑槽的上沿与切削面平齐。
25、有益效果是:本技术改进了现有技术中的平面齿聚晶金刚石复合片,直接在切削面设置排屑槽,在钻井使用时,岩屑、泥浆等混合物可经排屑槽向后排出,提高了排屑效率。同时,本技术还保证了切削面具有较长的有效刃口长度,保证了切削破岩效率。
26、作为进一步地改进,定义排屑槽靠近切削刃口的一端为前端,远离切削刃口的一端为后端,前端的槽宽小于后端的槽宽。
27、有益效果是:从前到后排屑槽的宽度逐渐增大,在保证聚晶金刚石复合片结构强度的前提下提高了排屑效率。
28、作为进一步地改进,前端槽宽为2mm-8mm,后端槽宽为4mm-12mm。
29、有益效果是:在此范围内,可以满足几种常见尺寸的聚晶金刚石复合片的排屑需求。
30、作为进一步地改进,所述排屑槽垂直延伸方向的纵截面呈弧形。
31、有益效果是:避免槽底位置出现集中应力,提升了聚晶金刚石复合片在加工制造以及使用过程中的可靠性。
32、作为进一步地改进,所述排屑槽纵截面的半径由前向后先逐渐减小、后逐渐增大,以在排屑槽中部形成缩颈部。
33、有益效果是:这时缩颈部可以形成弧形过渡,避免了排屑槽侧部出现集中应力,提升了聚晶金刚石复合片在加工制造以及使用过程中的可靠性。
34、作为进一步地改进,所述缩颈部的半径为8mm-20mm。
35、有益效果是:在此范围内,可以满足几种常见尺寸的聚晶金刚石复合片的排屑需求。
36、作为进一步地改进,排屑槽前端纵截面的半径为4mm-10mm,排屑槽后端纵截面的半径为8mm-20mm。
37、有益效果是:在此范围内,可以满足几种常见尺寸的聚晶金刚石复合片的排屑需求。
38、作为进一步地改进,定义排屑槽靠近切削刃口的一端为前端,远离切削刃口的一端为后端,排屑槽沿金刚石层径向延伸,排屑槽左右两侧的结构相对于所述切削面的中心直径对称设置。
39、有益效果是:便于开设较宽的排屑槽,并且可以使排屑槽左右两侧受力更加均匀。
40、作为进一步地改进,定义排屑槽靠近切削刃口的一端为前端,远离切削刃口的一端为后端,排屑槽的槽底从前到后沿远离所述切削面的方向倾斜延伸。
41、有益效果是:这样使排屑槽的深度从前到后逐渐加深,在保证聚晶金刚石复合片结构强度的前提下提高了排屑效率。
42、作为进一步地改进,排屑槽槽底的倾斜角度为10°-20°。
43、有益效果是:在此范围内,可以满足几种常见尺寸的聚晶金刚石复合片的排屑需求。
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1.一种聚晶金刚石复合片,包括硬质合金基体和金刚石层,金刚石层背离硬质合金基体的一面为切削面,切削面设有用于切削破岩的切削刃口,其特征在于,所述切削面设置有从切削刃口处延伸且贯通金刚石层的排屑槽,所述排屑槽的上沿与切削面平齐。
2.根据权利要求1所述的聚晶金刚石复合片,其特征在于,定义排屑槽靠近切削刃口的一端为前端,远离切削刃口的一端为后端,前端的槽宽小于后端的槽宽。
3.根据权利要求2所述的聚晶金刚石复合片,其特征在于,前端槽宽为2mm-8mm,后端槽宽为4mm-12mm。
4.根据权利要求2或3所述的聚晶金刚石复合片,其特征在于,所述排屑槽垂直延伸方向的纵截面呈弧形。
5.根据权利要求4所述的聚晶金刚石复合片,其特征在于,所述排屑槽纵截面的半径由前向后先逐渐减小、后逐渐增大,以在排屑槽中部形成缩颈部。
6.根据权利要求5所述的聚晶金刚石复合片,其特征在于,所述缩颈部的半径为8mm-20mm。
7.根据权利要求4所述的聚晶金刚石复合片,其特征在于,排屑槽前端纵截面的半径为4mm-10mm,排屑槽后端纵截面的
8.根据权利要求1-3任一项所述的聚晶金刚石复合片,其特征在于,定义排屑槽靠近切削刃口的一端为前端,远离切削刃口的一端为后端,排屑槽沿金刚石层径向延伸,并且左右两侧的结构相对于所述切削面的中心直径对称设置。
9.根据权利要求1-3任一项所述的聚晶金刚石复合片,其特征在于,定义排屑槽靠近切削刃口的一端为前端,远离切削刃口的一端为后端,排屑槽的槽底从前到后沿远离所述切削面的方向倾斜延伸。
10.根据权利要求9所述的聚晶金刚石复合片,其特征在于,排屑槽槽底的倾斜角度为10°-20°。
11.一种PDC钻头,包括钻头本体,钻头本体上设置有至少一片由聚晶金刚石复合片形成的切削齿,其特征在于,该聚晶金刚石复合片为权利要求1-10任一项中的聚晶金刚石复合片。
...【技术特征摘要】
1.一种聚晶金刚石复合片,包括硬质合金基体和金刚石层,金刚石层背离硬质合金基体的一面为切削面,切削面设有用于切削破岩的切削刃口,其特征在于,所述切削面设置有从切削刃口处延伸且贯通金刚石层的排屑槽,所述排屑槽的上沿与切削面平齐。
2.根据权利要求1所述的聚晶金刚石复合片,其特征在于,定义排屑槽靠近切削刃口的一端为前端,远离切削刃口的一端为后端,前端的槽宽小于后端的槽宽。
3.根据权利要求2所述的聚晶金刚石复合片,其特征在于,前端槽宽为2mm-8mm,后端槽宽为4mm-12mm。
4.根据权利要求2或3所述的聚晶金刚石复合片,其特征在于,所述排屑槽垂直延伸方向的纵截面呈弧形。
5.根据权利要求4所述的聚晶金刚石复合片,其特征在于,所述排屑槽纵截面的半径由前向后先逐渐减小、后逐渐增大,以在排屑槽中部形成缩颈部。
6.根据权利要求5所述的聚晶金刚石复合片,其特征在于,所述缩颈部的半径为8mm-20...
【专利技术属性】
技术研发人员:李锦程,夏令坤,赵东鹏,邵梦瑶,高上攀,
申请(专利权)人:河南四方达超硬材料股份有限公司,
类型:新型
国别省市:
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