一种新型高效金刚石复合片的制作方法

1.本实用新型涉及金刚石钻头技术领域，具体为一种新型高效金刚石复合片。


背景技术：

2.金刚石复合片钻头简称pdc钻头，主要使用于石油钻井，煤矿、有色金属矿井井下钻采，地质勘探，工程隧道等领域钻孔，pdc钻头依靠安装在钻头体上的聚晶金刚石复合片切削地层，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，传统的金刚石复合片的硬质合金基体一般为圆柱状结构，金刚石层整体为厚度较薄的圆柱层，主要由金刚石微粉通过高温高压成型工艺形成烧结体而固结在柱状硬质合金基体的端面上，在使用时，通过金刚石层的外周边缘作为切削刃对岩层进行刮削，但是随着钻探技术的发展，行业对钻进效率，钻头使用寿命针对不同复杂地层钻进的广泛适应性提出了更高要求，金刚石复合片作为金刚石复合片钻头的主要切削部分，其性能直接决定钻头的使用性能及效果，常规复合片金刚石层分为平面与弧面，平面复合片钻进过程中与切削刃与岩石接触面小进而进尺速度快，效率高，但在针对硬质灰岩、玄武岩、砾岩等各种较硬岩层及各种破碎地层、结核地层钻进中易出现崩片、碎片等抗冲击性差的情况，而弧面复合片钻进过程中切削刃面与岩石接触面较大，因此抗冲击性强，但钻进速度慢，进尺效率低，因而需要一款既能满足硬岩地层钻进当中抗冲击性强不易崩片，又能达到钻进过程中进尺速度快，效率高，综合性能兼顾平面复合片与弧面复合片优点的金刚石复合片。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种新型高效金刚石复合片，用来解决以往的金刚石复合片在使用的过程中容易崩片且进尺速度慢的技术问题。
4.本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：
5.一种新型高效金刚石复合片，包括硬质合金基体，硬质合金基体的顶部固定连接有金刚石层，金刚石层的底部设置有连接齿，金刚石层的顶部设置有顶部切削面，顶部切削面的底部设置有切削弧面，切削弧面包括顶部弧面与侧弧面，侧弧面远离顶部弧面的一侧设置有切削斜面。
6.本实用新型进一步设置为：所述硬质合金基体与金刚石层的横截面均设计为圆形。
7.本实用新型进一步设置为：所述硬质合金基体的内部开设有与连接齿相适配的齿槽，且所述连接齿设置于齿槽的内部。
8.通过采用上述技术方案，通过连接齿与齿槽的配合使用，有效的增加了硬质合金基体与金刚石本体的接触面积，从而有效的增强了硬质合金基体与金刚石本体的连接强度。
9.本实用新型进一步设置为：所述顶部切削面设计为平面，且所述顶部切削面与硬质合金基体的底面相平行。
10.本实用新型进一步设置为：所述切削斜面与水平面呈四十五度夹角。
11.通过采用上述技术方案，通过设置切削斜面且将切削斜面设计为与水平面呈四十五度夹角，并且通过切削弧面的配合使用，使得钻头在钻进时能够有效的减小金刚石复合片边沿处压强，提高抗冲击性，从而提高该金刚石复合片的使用寿命，并使其兼顾平面复合片钻进时进尺速度快、效率高，弧面复合片针对硬岩不易崩片、寿命长等特点，进而使得使用该金刚石复合片制造的钻头具有进尺快、打钻效率高，硬岩地层钻进抗冲击性强、使用寿命长等特点，使得使用该复合片的钻头针对不同地层具有更加广泛的适用性。
12.综上所述，本实用新型的有益技术效果为：
13.该新型高效金刚石复合片，通过设置切削斜面且将切削斜面设计为与水平面呈四十五度夹角，并且通过切削弧面的配合使用，使得钻头在钻进时能够有效的减小金刚石复合片边沿处压强，提高抗冲击性，从而提高该金刚石复合片的使用寿命，并使其兼顾平面复合片钻进时进尺速度快、效率高，弧面复合片针对硬岩不易崩片、寿命长等特点，进而使得使用该金刚石复合片制造的钻头具有进尺快、打钻效率高，硬岩地层钻进抗冲击性强、使用寿命长等特点，使得使用该复合片的钻头针对不同地层具有更加广泛的适用性。
附图说明
14.图1是本实用新型的结构示意图；
15.图2是本实用新型的侧视图；
16.图3是本实用新型图2中a处的结构放大示意图；
17.图4是本实用新型的俯视图。
18.图中：1、硬质合金基体；2、金刚石层；3、连接齿；4、顶部切削面； 5、切削弧面；6、顶部弧面；7、侧弧面；8、切削斜面。
具体实施方式
19.以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
20.参照图1-图4，为本实用新型公开的一种新型高效金刚石复合片，包括硬质合金基体1，硬质合金基体1的顶部固定连接有金刚石层2，金刚石层2的底部设置有连接齿3，金刚石层2的顶部设置有顶部切削面4，顶部切削面4的底部设置有切削弧面5，切削弧面5包括顶部弧面6与侧弧面7，侧弧面7远离顶部弧面6的一侧设置有切削斜面8，在本实施例中，通过设置切削斜面8且将切削斜面8设计为与水平面呈四十五度夹角，并且通过切削弧面5的配合使用，使得钻头在钻进时能够有效的减小金刚石复合片边沿处压强，提高抗冲击性，从而提高该金刚石复合片的使用寿命，并使其兼顾平面复合片钻进时进尺速度快、效率高；弧面复合片针对硬岩不易崩片、寿命长等特点，进而使得使用该金刚石复合片制造的钻头具有进尺快、打钻效率高，硬岩地层钻进抗冲击性强、使用寿命长等特点，使得使用该复合片的钻头针对不同地层具有更加广泛的适用性。
21.硬质合金基体1与金刚石层2的横截面均设计为圆形。
22.硬质合金基体1的内部开设有与连接齿3相适配的齿槽，且连接齿3设置于齿槽的
内部。
23.顶部切削面4设计为平面，且顶部切削面4与硬质合金基体1的底面相平行。
24.切削斜面8与水平面呈四十五度夹角。
25.本实施例的实施原理为：本金刚石复合片金刚石层2将平面与弧面相结合，且顶部中心部分为平面，平面面积所占比例可根据使用中针对不同岩层做出不同产品(20％——80％)，外围为弧面，且金刚石层2边岩倒角45
°
(倒角倒出直径0.1mm——0.6mm，根据不同岩层及使用要求做出不同产品)，在本实施例中，金刚石层2边沿倒角可根据实际情况设计为40
°
—50
°
范围之间，本设计意在使金刚石层2中心顶部为平面，与传统弧面复合片相比钻进时与岩石接触面小、切削速度快，同时在最易出现崩片的金刚石层2边岩倒角45
°
，与切削刃(切削刃即切削面的边缘处)处过度到金刚石层2平面的金刚石层2表面外围为弧面即切削弧面5，在钻进时从而减小金刚石复合片边沿处压强，提高抗冲击性，从而提高该金刚石复合片的使用寿命，使其兼顾平面复合片钻进进尺速度快、效率高，弧面复合片针对硬岩不易崩片、寿命长等特点。进而使得使用该复合片制造的钻头具有进尺快、打钻效率高，硬岩地层钻进抗冲击性强、使用寿命长等特点，使得使用该复合片的钻头针对不同地层具有更加广泛的适用性，因此该装置具有一定的实用性。
26.本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。