[發(fā)明專利]石油勘探及采礦用金剛石硬質(zhì)合金復(fù)合齒

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210238411.5
• 申請日: 2012-07-11
• 公開（公告）號: CN102747964A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王青俊
• 申請（專利權(quán)）人: 王青俊
• 主分類號: E21B10/46
• 分類號: E21B10/46;E21C35/183
• 代理公司: 山西五維專利事務(wù)所(有限公司) 14105
• 代理人: 李印貴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于復(fù)雜巖層、高硬度巖層截割工具技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及石油勘探及采礦用金剛石硬質(zhì)合金復(fù)合齒。

背景技術(shù)

隨著石油鉆探、各種采礦業(yè)以及交通隧道建設(shè)的技術(shù)發(fā)展，對截割復(fù)雜巖層、高硬度巖層所用的截割工具刀頭有了更高要求，而國內(nèi)能夠提供的此類產(chǎn)品基本上是以硬質(zhì)合金為主，以硬質(zhì)合金的配料比例來改變其截割性能，純硬質(zhì)合金齒不能滿足市場的要求，已有的金剛石硬質(zhì)合金復(fù)合齒在結(jié)構(gòu)方面存在著較大缺陷，由于金剛石復(fù)合層與硬質(zhì)合金基體為面結(jié)合，以及金剛石復(fù)合層的硬度高，易破碎，抗沖擊性能差等特性，造成復(fù)合層易剝落，對地質(zhì)條件要求高，抗沖擊能力差，且成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)存在的金剛石復(fù)合層易破碎，抗沖擊性能差的問題，采用在硬質(zhì)合金基體上鑲嵌填充金剛石復(fù)合層制成復(fù)合齒。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而采取的技術(shù)方案是：

石油勘探及采礦用金剛石硬質(zhì)合金復(fù)合齒，由刀頭硬質(zhì)合金基體與金剛石鑲嵌體構(gòu)成；其特征是：在刀頭硬質(zhì)合金基體的參與切割的表面上鑲嵌金剛石鑲嵌體。

所述刀頭硬質(zhì)合金基體為圓柱狀，參與切割的表面為圓柱狀的端部圓錐側(cè)表面；所述金剛石鑲嵌體鑲嵌填充在所述圓柱狀的端部圓錐側(cè)表面與頂尖上。

所述金剛石鑲嵌體的形狀為圓管鑲嵌體；或為圓柱鑲嵌體；或為多面體鑲嵌體。

所述金剛石鑲嵌體在圓柱狀刀頭硬質(zhì)合金基體上，俯視形狀分別為同心圓環(huán)；或為在同心圓周上等距離分布的小圓；或為在同心圓周上等距離分布的三角形或多邊形。

所述圓柱狀刀頭硬質(zhì)合金基體的頂尖上鑲嵌填充金剛石鑲嵌體的形狀為柱狀體，該柱狀體端頭為圓錐體或球面體。

所述刀頭硬質(zhì)合金基體為片狀，參與切割的表面為片狀刀頭硬質(zhì)合金基體的斜面；所述金剛石鑲嵌體鑲嵌填充在所述斜面上；所述片狀刀頭硬質(zhì)合金基體的頂尖上的端部鑲嵌體的形狀為多面體。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：

1、金剛石鑲嵌體被嵌入硬質(zhì)合金基體，有效的克服了金剛石復(fù)合層易破碎，抗沖擊性能差的缺陷；

2、硬質(zhì)合金工作表層鑲嵌填充金剛石鑲嵌體后，由于鑲嵌體長度比現(xiàn)有技術(shù)的金剛石復(fù)合層厚度大，耐磨且不易脫落，有效提高了截割強度及耐磨性，從而延長使用壽命。

附圖說明

圖1為本發(fā)明環(huán)狀鑲嵌體圓柱狀刀頭示意圖；

圖2為本發(fā)明圓柱鑲嵌體圓柱狀刀頭示意圖；

圖3為本發(fā)明多面體鑲嵌圓柱狀刀頭示意圖；

圖4為本發(fā)明環(huán)狀鑲嵌體圓柱狀刀頭俯視圖；

圖5為本發(fā)明圓柱鑲嵌體圓柱狀刀頭俯視圖；

圖6為本發(fā)明多面體鑲嵌體圓柱狀刀頭俯視圖；

圖7為本發(fā)明圓柱鑲嵌體片狀刀頭示意圖；

圖8為本發(fā)明圓柱鑲嵌體片狀刀頭A—A向剖面圖；

圖9為本發(fā)明棱柱鑲嵌體片狀刀頭示意圖；

圖10為本發(fā)明棱柱鑲嵌體片狀刀頭B—B向剖面圖；

圖11為現(xiàn)有技術(shù)的圓柱狀刀頭示意圖；

圖12為現(xiàn)有技術(shù)的片狀刀頭橫向剖面示意圖。

圖中：1—刀頭硬質(zhì)合金基體；2—圓管鑲嵌體；3—端部鑲嵌體；4—圓柱鑲嵌體；5—多面體鑲嵌體；6—斜面；7—面狀金剛石復(fù)合層；

具體實施方式

實施例一：

如圖1、圖2和圖3所示，石油勘探及采礦用金剛石硬質(zhì)合金復(fù)合齒，在圓柱狀刀頭硬質(zhì)合金基體1的端部圓錐側(cè)表面和頂尖上鑲嵌填充金剛石鑲嵌體，鑲嵌體按形狀分為：圓管鑲嵌體2、圓柱鑲嵌體4、多面體鑲嵌體5；如圖4、圖5和圖6所示，其俯視圖形狀分別為同心圓環(huán)、在同心圓周上等距離分布的小圓、在同心圓周上等距離分布的三角形或多邊形；所述圓柱狀刀頭的端部鑲嵌體3形狀為柱狀體，該柱狀體端頭為球面體。

實施例二：

如圖9、圖10和圖11所示，在片狀刀頭的硬質(zhì)合金基體1斜面6上鑲嵌填充金剛石鑲嵌體，金剛石鑲嵌體按形狀分為：圓柱鑲嵌體4、多面體鑲嵌體5，片狀刀頭頂尖的端部鑲嵌體3形狀為多面體。

結(jié)構(gòu)原理：

如圖11和圖12所示，現(xiàn)有技術(shù)中圓柱狀刀頭面狀金剛石復(fù)合層7與硬質(zhì)合金基體1是面與面結(jié)合；現(xiàn)有技術(shù)中片狀刀頭面狀金剛石復(fù)合層7與硬質(zhì)合金基體1亦是面與面結(jié)合；如圖1和圖4所示，本發(fā)明將這種面結(jié)合改進(jìn)為圓管鑲嵌體2與硬質(zhì)合金基體1圈狀結(jié)合；如圖2、圖3、圖5和圖6所示的圓柱鑲嵌體4、多面體鑲嵌體5與硬質(zhì)合金基體1呈點狀結(jié)合。