[实用新型]一种破岩、犁削、刮削相结合的聚晶金刚石复合片

说明书

本实用新型公开了一种破岩、犁削、刮削相结合的聚晶金刚石复合片，包括聚晶金刚石层，聚晶金刚石层的顶面一体成型地设有呈Y字型分布的凸脊。具体地，凸脊的外端面延伸至顶面的边缘位置处，将顶面划分成三个刮削面。凸脊两侧的犁削面相对于聚晶金刚石层的刮削面倾斜设置而成，两犁削面于凸脊顶部相交形成的破岩刃工作时依次完成钻探岩层，碎裂岩体的步骤。本实用新型的有益效果：其使用时，犁削面对破岩刃具有良好的受力保护和支撑，提高了破岩刃的抗冲击能力，从而使钻头的钻进效率得到提升，且倾斜设置的刮削面有利于对破岩后的岩石进行刮削并使得产品在犁削过程中具有良好的排屑效果。

技术领域

本实用新型涉及超硬材料领域，具体来说是指一种破岩、犁削、刮削相结合的聚晶金刚石复合片。

背景技术

聚晶金刚石复合片（polycrystalline diamond compact, PDC，下面称PDC）是由聚晶金刚石层(PCD-polycristalline diamond，下面称PCD)和硬质合金(tungstencarbide-cobalt)基体在高温高压下烧结而成。它既有金刚石的硬度和耐磨性又有硬质合金的强度和抗冲击韧性，是一种卓越的切削工具与耐磨工具材料。

目前，钻探设备的钻头用PDC切削元件时一般采用平面PCD层和球头形、锥形头的异形PCD层，但是常规平面PDC工作方式为刮削，屋脊类型的PDC工作方式为犁削，锥形头PDC工作方式为挤压破岩，这些产品的工作方式均为单一模式，随着钻井深度加深，井下工况也越加复杂，对钻井工具的综合性能提出更高要求。其中通过改变聚晶金刚石层的形状结构可以使PDC同时具有破岩、犁削与刮削功能，先用设计的犁削层破岩与犁削，在通过设计的刮削层对破碎后的岩层进行刮削与排屑，该模式有效的提高其破岩效率，排屑能力，降低钻进阻力以及增加工作部位寿命。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足,提供一种破岩、犁削、刮削相结合的聚晶金刚石复合片。

本实用新型采用如下技术方案：

一种破岩、犁削、刮削相结合的聚晶金刚石复合片，包括硬质合金基体和通过高温高压锻造而成的聚晶金刚石层，上述聚晶金刚石层固定连接于硬质合金基体的顶面。聚晶金刚石层的顶面一体成型地设有呈Y字型分布的凸脊，且凸脊的外端面延伸至顶面的边缘位置处，同时将顶面划分成三个刮削面。刮削面是从上述顶面的内部区域向边缘朝下延伸设置的倾斜面，有利于对碎裂岩体后残留的岩石进行刮削和排屑。凸脊的左右侧面均为倾斜设置的犁削面，且两犁削面于凸脊顶部相交形成破岩刃。破岩刃在工作时依次完成钻探岩层，碎裂岩体的步骤。

进一步，上述犁削面从上至下包括依次连接的第一过渡面、犁削面主体和第二过渡面。

进一步，上述第一过渡面是直径范围为0.5mm至1.5mm的圆弧凸面，上述第二过渡面是直径范围为0.3mm至1.0mm的圆弧凹面。

具体地，不同凸脊的两相邻上述犁削面之间设有第三过渡面，且在三上述第三过渡面之间形成一个呈三角形的平面。

进一步，上述第三过渡面是直径为5.0mm的圆弧凹面。

进一步，同一凸脊的两上述犁削面之间的夹角范围为20°至70°。

进一步，上述凸脊的高度等于或大于0.50mm。

进一步，上述聚晶金刚石层在顶面与侧面之间设有第四过渡面。

进一步，上述第四过渡面是直径范围为0.2mm至0.6mm的圆弧凸面。

由上述对本实用新型的描述可知，本实用新型具有如下优点：