[实用新型]锥形齿金刚石复合片

说明书

技术领域

本发明涉及超硬材料领域，尤其涉及一种锥形齿金刚石复合片。

背景技术

金刚石复合片主要由表层的聚晶金刚石复合层和底层的硬质合金基体通过高温高压复合而成。金刚石复合层作为金刚石复合片的切削工作表面，其结构对金刚石复合片的性能起着决定性作用。然而传统的金刚石复合层一般为圆片状。由于该圆片状金刚石复合层的上端面为平面，上端面与圆侧面的相切面垂直，因此金刚石复合层的前端无倒角而难以钻入有间隙的岩层中；其次，这种结构的金刚石复合片在冲击有间隙的岩层时，容易出现卡钻的现象。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种锥形齿金刚石复合片，它更容易从有间隙的岩层中钻入或抬起，有效避免卡钻现象的发生。

为解决上述问题，本实用新型涉及一种锥形齿金刚石复合片，包括表层的金刚石复合层和底层的硬质合金基体，所述金刚石复合层由位于上部的圆锥体和位于下部的圆柱体2部分组成，其中圆锥体的底面直径与圆柱体的直径相等，圆柱体的上表面与圆锥体底面相结合，圆柱体的下表面与硬质合金基体相固连。

上述方案所述圆锥体的顶端、和/或圆锥体与圆柱体的相接处均通过圆角平滑过渡。

上述方案所述圆柱体的下表面为非光滑的粗糙面。

上述方案所述圆锥体的高度与圆柱体的高度之比介于1∶5～3∶1之间。

上述方案所述圆锥体的锥度为120°≤α≤150°。

上述方案所述圆锥体的锥度为120°。

与现有技术相比，本实用新型通过在金刚石层的前端增设一个圆锥体，由于圆锥体前端具有一个尖角和倾斜的侧面，因此不仅在钻头钻入的过程中，圆锥体的尖角使得钻头能够更容易地破碎小石块，特别是在钻进带有间隙的岩层时，圆锥体的倾斜侧面可以自动滑出岩石间隙，上抬钻头，从而有效避免钻头卡入岩层间隙中，解决钻进时卡钻事故。

附图说明

图1为本实用新型一种锥形齿金刚石复合片的结构示意图。

图中标号为：1、金刚石复合层；1-1、圆锥体；1-2、圆柱体；2、硬质合金基体；α、圆锥体的锥度；h、圆锥体的高度；H、圆柱体的高度。

具体实施方式

本实用新型一种锥形齿金刚石复合片如图1所示，包括表层的金刚石复合层1和底层的硬质合金基体2。所述金刚石复合层1由位于上部的圆锥体1-1和位于下部的圆柱体1-2两部分组成，其中圆锥体1-1的底面直径与圆柱体1-2的直径相等，圆柱体1-2的上表面与圆锥体1-1底面相结合，圆柱体1-2的下表面与硬质合金基体2相固连。组成金刚石复合层1的圆锥体1-1和圆柱体1-2在生产过程中，通过高温烧结成一完整的整体，两者之间无明显的间隙。由于这种结构的金刚石层的前端具有一个从前至后逐渐增大的过渡圆锥体1-1，因而不仅能够更好的钻入岩层中、提高钻进效率；而且能够避免卡钻现象的发生、是钻杆能够自动被抬起。

上述圆锥体1-1的顶端、和/或圆锥体1-1与圆柱体1-2的相接处可以直接相接，但为了避免钻头下钻过程中，其应力集中在上述相接处，而导致金刚石复合片的损坏，在本实用新型优选实施例中，所述圆锥体1-1的顶端、以及圆锥体1-1与圆柱体1-2的相接处均通过圆角平滑过渡。在本实用新型中，所述圆锥体的锥度α为120°≤α≤150°。而在本实用新型优选实施例中，所述圆锥体的锥度α为120°。

为了兼顾金刚石复合片的自身强度和钻进效率，组成金刚石复合层1的两部分的厚度比，即圆锥体的高度h与圆柱体的高度H之比应介于1∶5～3∶1之间。在本实用新型优选实施例中，圆锥体的高度h与圆柱体的高度H之比为1∶1，即圆锥体1-1和圆柱体1-2等高。

上述金刚石复合层1与硬质合金基体2的结合面，即圆柱体1-2的下表面和硬质合金基体2的上端面可以为光滑的平面、形状相互配合的光滑曲面。但为了提高金刚石复合层1和硬质合金基体2之间的结合力，金刚石复合层1与硬质合金基体2的结合面最好为非光滑粗糙的平面或曲面，即圆柱体1-2的下表面、以及硬质合金基体2的上端面上设有相互嵌合的小突起或小凹陷，这些小突起或小凹陷能够有效分散金刚石复合层1与硬质合金基体2的结合面上的应力，从而能够有效避免金刚石复合层1与硬质合金基体2的脱离。