[實用新型]分層式聚晶金剛石截齒

有效

• 申請號: 201520558563.2
• 申請日: 2015-07-29
• 公開（公告）號: CN204984414U
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發明（設計）人: 莫銘忠
• 申請（專利權）人: 桂林星鉆超硬材料有限公司
• 主分類號: E21C35/183
• 分類號: E21C35/183
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 陳躍琳

技術領域

本實用新型涉及超硬材料技術領域，具體涉及一種分層式聚晶金剛石截齒。

背景技術

傳統的煤炭和礦物的掘進開采以及隧道的掘進等基本上都是采用硬質合金截齒。然而，硬質合金截齒在使用過程中存在不耐磨和使用壽命短等問題。特別是遇到較硬的巖層，硬質合金截齒使用幾分鐘就磨損壞了，因而使用成本非常高，且效率非常低。為此，很多公司都在研發聚晶金剛石截齒來取代硬質合金截齒。目前出現的聚晶金剛石截齒由聚晶金剛石層和硬質合金基體組成，其中聚晶金剛石層包括一層或多層平行于內部硬質合金基體上表面的整層聚晶金剛石層。這種平行于內部硬質合金基體的聚晶金剛石層在使用過程中，受到來自巖石正面的撞擊力很大，此力會沿著聚晶金剛石層表面切線方向產生一個較大的分力，由于聚晶金剛石層為整層結構，聚晶金剛石層沿受力方向的后方沒有硬質合金做支撐，這種切線方向的分力，很容易造成聚晶金剛石層一層一層地剝落，使聚晶金剛石截齒的使用壽命大幅降低。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是現有聚晶金剛石截齒易出現剝落現象而使得使用壽命大幅降低的問題，提供一種分層式聚晶金剛石截齒。

為解決上述問題，本實用新型是通過以下技術方案實現的：

一種分層式聚晶金剛石截齒，包括硬質合金基體和以及覆蓋在硬質合金基體的上表面上的聚晶金剛石層；硬質合金基體的上表面為一錐面；聚晶金剛石層包括至少兩層聚晶金剛石橫向層，這些聚晶金剛石橫向層具有不同的硬度，且每層聚晶金剛石橫向層均與硬質合金基體的錐面切線形成一個夾角α。

上述方案中，夾角α控制在10度到160度之間。

上述方案中，最上層的聚晶金剛石橫向層的硬度高于其下一層聚晶金剛石橫向層的硬度。

上述方案中，最下層的聚晶金剛石橫向層的硬度低于其上一層聚晶金剛石橫向層的硬度。

上述方案中，當聚晶金剛石橫向層的層數為3層及3層以上時，這些聚晶金剛石橫向層的硬度呈硬軟交替間隔變化。

上述方案中，所述聚晶金剛石層還進一步包括至少一層聚晶金剛石平行層，該聚晶金剛石平行層平行于內部硬質合金基體的錐面，并設于所有聚晶金剛石橫向層的上表面和/或固定于所有聚晶金剛石橫向層的下表面與硬質合金基體的上表面之間。

與現有技術相比，本實用新型具有如下特點：

1、聚晶金剛石層采用至少2層聚晶金剛石橫向層組合而成，這些聚晶金剛石橫向層與硬質合金基體的錐面切線形成一個夾角，而非平行于內部硬質合金層，這樣在使用過程中，巖石對聚晶金剛石層沿切削方向的分力不會造成聚晶金剛石層整體脫落，使壽命大大延長；

2、多層聚晶金剛石橫向層采用軟硬交替的方式進行排列，由于較硬的聚晶金剛石橫向層后面有一層較軟的聚晶金剛石橫向層作為支撐，使得聚晶金剛石截齒的抗沖擊性能大大提高，因而可大幅提高聚晶金剛石截齒的使用壽命。

3、在與聚晶金剛石橫向層與硬質合金基體之間增設一層平行于內部硬質合金基體且與硬質合金基體材料相近的聚晶金剛石平行層作為過渡，它能夠提高外層聚晶金剛石層與硬質合金基體之間的附著力，使得兩者的結合更為牢固；

4、在聚晶金剛石橫向層的外部增設一層抗沖擊能力較高的聚晶金剛石平行層，起到對橫向聚晶金剛石層的保護作用，使截齒的壽命得到進一步的提高。

附圖說明

圖1為一種分層式聚晶金剛石截齒。

圖2為另一種分層式聚晶金剛石截齒。

圖3為又一種分層式聚晶金剛石截齒。

圖中標號：1、硬質合金基體；2、聚晶金剛石層；2-1、聚晶金剛石橫向層；2-2、聚晶金剛石平行層。

具體實施方式

實施例1：

如圖1所示的一種分層式聚晶金剛石截齒，由硬質合金基體1和覆蓋在硬質合金基體1上的聚晶金剛石層2組成。硬質合金基體1的上表面為一錐面，該錐面的頂部可以為球面狀或鋼盔狀。在本實施例中，所述硬質合金基體1的上表面為1個頂部呈球面狀的錐面。

為了提高聚晶金剛石層2的性能，所述聚晶金剛石層2由至少2層硬度不同的聚晶金剛石橫向層2-1組成。每層聚晶金剛石橫向層2-1均為薄片狀，且每層聚晶金剛石橫向層2-1與內部的硬質合金基體1的上表面的錐面切線形成一個夾角α。在本實用新型中，聚晶金剛石橫向層2-1與內部硬質合金基體1的錐面的切線形成的夾角α控制在10度到160度之間。