[實用新型]一種聚晶金剛石復合片基體及金剛石鉆采設備

有效

• 申請號: 201721534836.5
• 申請日: 2017-11-16
• 公開（公告）號: CN208203140U
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 柳航;汪錦杰
• 申請（專利權）人: 河南晶銳新材料股份有限公司
• 主分類號: E21B10/46
• 分類號: E21B10/46
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

本實用新型公開了一種聚晶金剛石復合片基體，其用于與聚晶金剛石層配合的界面的中部區域設置有圓形的中心平臺，中心平臺周圍的環面界面呈正弦曲面狀，環面界面的外邊緣展開輪廓線為正弦曲線。采用沿環面界面周向循環起伏的正弦曲面結構，基體頂端為正弦曲面和中心平臺共同組成，該形狀與其它溝槽形狀相比，正弦曲面保證足夠大的結合表面積的情況下過度更平緩，有效降低界面應力和熱應力的情況下層間結合更牢固，避免了由于凸起、凹陷或溝槽結構等形狀突兀，而造成基體的界面上容易集中壓拉應力集中，導致受力不均衡，并對合成及加工過程中產生的熱殘余應力及使用時產生的沖擊應力有優異的抗性。本實用新型還公開了一種金剛石鉆采設備。

技術領域

本實用新型涉及鉆探設備技術領域，更具體地說，涉及一種聚晶金剛石復合片基體，還涉及一種金剛石鉆采設備。

背景技術

金剛石復合片是采用金剛石微粉與硬質合金基片在超高壓高溫條件下燒結而成，既具有金剛石的高硬度、高耐磨性與導熱性，又具有硬質合金的強度與抗沖擊韌性，是制造切削刀具、鉆井鉆頭及其他耐磨工具的理想材料。

鉆采類金剛石復合片適用于軟到中硬地質鉆井，具有較高的抗沖擊韌性和熱穩定性，耐熱溫度可達750℃，此類產品備有平面及多種槽面結合型，并可根據具體需要設計槽型、研磨、拋光、倒角等，可提供特殊形狀的產品。

然而用于鉆采設備的傳統的金剛石復合片基體，本身還存在一定設計上的問題，導致基體的界面結構上存在應力集中的問題，導致產品的界面容易出現應力集中和鈷的偏聚，使得金剛石基體表面易損壞，產品耐用性差。

綜上所述，如何有效地解決用于鉆采的金剛石基體的界面結構設計不合理，造成界面位置應力集中易損壞等的技術問題，是目前本領域技術人員急需解決的問題。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型的第一個目的在于提供一種聚晶金剛石復合片基體，該聚晶金剛石復合片基體的結構設計可以有效地解決用于鉆采的金剛石基體的界面結構設計不合理，造成界面位置應力集中易損壞等的技術問題，本實用新型的第二個目的是提供一種包括上述聚晶金剛石復合片基體的金剛石鉆采設備。

為了達到上述第一個目的，本實用新型提供如下技術方案：

一種聚晶金剛石復合片基體，其用于與聚晶金剛石層配合的界面的中部區域設置有圓形的中心平臺，所述中心平臺周圍的環面界面呈正弦曲面狀，環面界面的外邊緣展開輪廓線為正弦曲線。

優選的，上述聚晶金剛石復合片基體中，所述環面界面與所述中心平臺接合位置的波峰高度與所述中心平臺的高度一致，所述環面界面與所述中心平臺邊緣的接合位置為呈圓弧面過渡。

優選的，上述聚晶金剛石復合片基體中，所述環面界面的波谷高度由中心向邊緣逐漸降低。

優選的，上述聚晶金剛石復合片基體中，所述環面界面的正弦波動周期大小與基體抗應力指標配合。

本實用新型提供的聚晶金剛石復合片基體，其用于與聚晶金剛石層配合的界面的中部區域設置有圓形的中心平臺，所述中心平臺周圍的環面界面呈正弦曲面狀，環面界面的外邊緣展開輪廓線為正弦曲線。本實用新型設計方案采用沿環面界面的周向循環起伏的正弦曲面結構，基體頂端為正弦曲面和中心平臺共同組成，這樣布置的效果在于：正弦曲面形狀與其它凸起、凹陷、溝槽形狀相比，正弦曲面保證足夠大的結合表面積的情況下過度更平緩，有效降低界面應力和熱應力的情況下層間結合更牢固，避免了由于凸起、凹陷或溝槽結構等形狀突兀，而造成基體的界面上容易集中壓拉應力，導致受力不均衡，并對合成及加工過程中產生的熱殘余應力及使用時產生的沖擊應力有優異的抗性。綜上所述，本實用新型提供的聚晶金剛石復合片基體有效地解決了用于鉆采的金剛石基體的界面結構設計不合理，造成界面位置應力集中易損壞等的技術問題。