[發(fā)明專利]金剛石復合刀頭

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210549122.7
• 申請日: 2012-12-18
• 公開（公告）號: CN103867131A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設計）人: 付正兵;張明松
• 申請（專利權）人: 宜昌神達石油機械有限公司
• 主分類號: E21B10/43
• 分類號: E21B10/43
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

技術領域

本發(fā)明涉及金剛石復合刀片的安裝領域，特別是一種用于石油鉆頭的金剛石復合刀頭。?

背景技術

金剛石復合刀片?(Polycrystalline?Diamond?Compact)是把一種人造金剛石的聚晶表層和硬質(zhì)合金碳化鎢底層在高溫高壓下制作出來的刀片,它不僅具有聚晶金剛石的硬度、耐磨性,還兼有碳化鎢的結構強度及抗沖擊性能。?

金剛石復合刀頭的成型工藝是采用特種工藝，把金剛石復合刀片焊接在子彈頭形的硬質(zhì)合金基體端面上。目前，金剛石復合刀頭已廣泛應用于石油鉆頭。?

現(xiàn)有技術中，子彈頭形的金剛石復合刀頭的一端為平面，另一端為半球形。其平面一端為工作面，焊接有金剛石復合刀片，金剛石復合刀片與刀頭體軸線夾角為接近90°，半球端和圓柱面為支撐固定面。這種刀頭需要在石油鉆頭鉆體上預設縱向的半開放式圓柱孔，孔底呈半球形，金剛石復合刀頭即安裝于此，與圓柱孔形成一定的配合，并用釬焊的方法在半球形孔底加以固定。刀片的軸向與切削速度方向呈較小的夾角，即形成切削的前角。為了安裝可靠，需要刀片的硬質(zhì)合金基體（即子彈頭形基體）具有一定的長度，才能保證刀片固定的可靠，消耗刀具材料較多。同時，用于安裝刀片的半開放式圓柱孔并非完整圓柱，因此，在使用中還容易出現(xiàn)孔壁破裂，造成刀片脫落，降低了刀片安裝的可靠性。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種金剛石復合刀頭，可以減小金剛石復合刀頭的體積，且刀片不易脫落，受力更為可靠，從而固定更為可靠。?

為解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案是：一種金剛石復合刀頭，包括刀頭體，刀頭體前端焊接有金剛石復合刀片，刀頭體傾斜安裝在鉆頭鉆體上，金剛石復合刀片傾斜焊接在刀頭體的前端。?

所述的金剛石復合刀片的前刀面為平面。?

所述的金剛石復合刀片的前刀面與鉆頭鉆體的軸線接近平行。?

金剛石復合刀片的切削應力與刀頭體的軸線接近平行。?

所述的刀頭體上設有安裝端，鉆頭鉆體上設有相應的安裝盲孔，安裝端與安裝盲孔之間成過盈配合。?

本發(fā)明提供的一種金剛石復合刀頭，通過改變刀頭體的安裝角度，并配合改變金剛石復合刀片的焊接角度，從而改變了切削前刀面的角度，以減小金剛石復合刀片的前刀面和刀頭體軸線的夾角。角度改變后，前刀面面積減小，金剛石聚晶層面積減小，降低了成本；安裝孔軸線與切削速度方向夾角增大，切削過程中的切削應力F指向刀頭體半球形一端，更利于金剛石復合刀頭緊緊固定于安裝盲孔中。?

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明：?

圖1為本發(fā)明的結構示意圖。

圖中：刀頭體1，鉆頭鉆體2，金剛石復合刀片3，加工面4，安裝端5，安裝盲孔6，刀頭體軸線7，鉆頭鉆體軸線8。?

具體實施方式

如圖1中，一種金剛石復合刀頭，包括刀頭體1，刀頭體1前端焊接有金剛石復合刀片3，刀頭體1傾斜安裝在鉆頭鉆體2上，金剛石復合刀片3傾斜焊接在刀頭體1的前端。?

所述的金剛石復合刀片3的前刀面為平面。本例中的前端面是指附圖標記3引線所指的面，在圖1中顯示為一條直線。?

優(yōu)化的方案中，所述的金剛石復合刀片3的前刀面與鉆頭鉆體2的軸線即鉆頭鉆體軸線8接近平行。?

可選的優(yōu)化方案中，金剛石復合刀片3的切削應力F與刀頭體1的軸線即刀頭體軸線7接近平行。通常情況下，接近程度越高則因為側向分力更小，而效果更好。由此結構，刀頭體1的受力更為可靠，更利于刀頭體1的固定。?

所述的刀頭體1上設有安裝端5，鉆頭鉆體2上設有相應的安裝盲孔6，安裝端5與安裝盲孔6之間成過盈配合。由于本發(fā)明的結構改變，因此刀頭體1與鉆頭鉆體2之間的安裝可以不用焊接，采用過盈配合即可可靠安裝，也便于后期刀片的更換。?