[發明專利]鉆頭及金剛石復合片

在審

• 申請號: 202011247652.7
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112324347A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 方海江;王勇峰;楊健
• 申請（專利權）人: 河南四方達超硬材料股份有限公司
• 主分類號: E21B10/43
• 分類號: E21B10/43;E21B10/54
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 李天龍

本發明涉及金剛石鉆頭領域。本發明保護一種鉆頭及金剛石復合片，金剛石復合片包括硬質合金基體、金剛石層，金剛石層包括下切削層和設置在下切削層背向硬質合金基體一側的上切削層，下切削層上背向硬質合金基體的端面設有下切削層通槽，下切削層通槽的槽口處形成有用于破碎巖屑的破碎刃，下切削層通槽沿著上切削刃層的邊沿延伸。本發明的雙層金剛石工作時，通過下切削層通槽槽口處的破碎刃能夠對巖屑起到破碎作用，便于巖屑的排出，巖屑不容易在下切削層的端面上堆積，降低了上切削層對下切削層切削作用的影響，解決了目前金剛石復合片的上切削層對金剛石基層的切削作業影響較大的技術問題。

技術領域

本發明涉及金剛石鉆頭領域。

背景技術

聚晶金剛石鉆頭依靠安裝在鉆體上的聚晶金剛石復合片（下稱復合片）切削地層，復合片主要由硬質合金基體及設于硬質合金基體上的聚晶金剛石層組成，使用時在鉆壓和扭矩作用下克服地層應力吃入地層，地下巖層在復合片的作用下被剪切破碎，從而實現鉆頭的鉆進。復合片一般包括硬質合金基體和聚晶金剛石層，二者通過高溫結合在一起，復合片通過焊接或者壓裝的方式固定在鉆體上，形成PCB鉆頭。

為了提高鉆頭的鉆進效率，授權公告號為CN209942745U的中國專利公開了一種雙層結構金剛石復合片，金剛石復合片包括硬質合金基體和金剛石復合層，金剛石復合層的端面上設置有凸臺，凸臺即上切削層，形成雙層結構的金剛石復合層，相比單層的金剛石復合層，雙層結構的金剛石復合層中，包括金剛石基層，金剛石基層即下切削層，金剛石基層背向硬質合金基體的端面邊緣處形成下切削刃，凸臺設置在金剛石基層上，凸臺的兩端形成上切削層刃齒，在上切削層上的上切削層刃齒進行切削時，下切削刃也同時進行切削，上切削層一端的上切削層刃齒磨損掉后，可以更換另一端的切削刃齒進行切削作業，保持較好的吃入性和攻擊性。但是上切削層的設置也對下切削刃切削下來的巖屑造成阻力，巖屑容易在下切削層的端面上堆積，巖屑排出效率低，金剛石基層的散熱性能下降，金剛石基層容易損壞，提高鉆探成本，并且金剛石基層的吃入性變差，影響鉆頭的鉆進效率。

發明內容

本發明的目的在于提供一種金剛石復合片，用于解決目前金剛石復合片的上切削層對金剛石基層的切削作業影響較大的技術問題；

另外，本發明的目的還在于提供一種鉆頭，用于解決目前的鉆頭采用的具有多個上切削層刃齒的雙層復合片造成的鉆進效率低、生產成本高的技術問題。

本發明的金剛石復合片采用如下技術方案：

金剛石復合片包括：

硬質合金基體；

金剛石層，包括下切削層和設置在下切削層背向硬質合金基體一側的上切削層，上切削層上設有上切削層刃齒，下切削層背向硬質合金基體端面的邊緣形成下切削刃，下切削刃處設置有倒角；

下切削層上背向硬質合金基體的端面設有下切削層通槽，下切削層通槽的槽口處形成有用于破碎巖屑的破碎刃，下切削層通槽沿著上切削刃層的邊沿延伸，用于使下切削層通槽延伸方向與巖屑運動方向一致。

有益效果：本發明的雙層金剛石工作時，通過下切削層通槽槽口處的破碎刃能夠對巖屑起到破碎作用，便于巖屑的排出，巖屑不容易在下切削層的端面上堆積，從而提高了排屑能力，改善了復合片的散熱性能，降低了上切削層對下切削層切削作用的影響，解決了目前金剛石復合片的上切削層對金剛石基層的切削作業影響較大的技術問題。

進一步的，同一個下切削層通槽在其延伸方向上的各處與上切削層邊沿的最小距離均相等。使下切削層通槽在下切削層背向硬質合金基體的端面上布置的較為均勻。

進一步的，下切削層通槽設置多個，處于上切削層同一側且相鄰下切削層通槽的間距處處相等。下切削層通槽布置較為均勻，排屑能力較高。