一种异形聚晶金刚石复合片的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种聚晶金刚石复合片，尤其涉及一种异形聚晶金刚石复合片。
【背景技术】
[0002]聚晶金刚石复合片是有聚晶金刚石层与硬质合金基体在高温高压条件下合成的复合材料，具有硬度高、耐磨性好的特点，目前广泛应用于石油天然气钻井、地质勘探等钻头上。传统聚晶金刚石复合片为圆柱形状，其切削面和基体的径向截面均为等半径圆形，存在以下缺陷:在钻进较硬地层时会出现吃入地层困难、机械钻速降低的问题；在钻进松软地层时，复合片的吃入会受到复合片的侧面凸出限制，减少钻头的吃入，限制了钻头的机械钻速；随着金刚石层磨损，造成金刚石层与地层的接触面积逐渐增大，钻头吃入地层深度减少，机械钻速降低。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种异形聚晶金刚石复合片。
[0004]本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的:
[0005]一种异形聚晶金刚石复合片，包括基体和设于所述基体切削端的聚晶金刚石层，所述基体的圆周上设有基体锯齿，所述聚晶金刚石层的圆周上设有金刚石锯齿，所述基体锯齿和所述金刚石锯齿相互对应，所述聚晶金刚石层的切削端的端面面积大于所述基体的底端的端面面积。
[0006]为了便于钻头钻进，所述基体锯齿的齿顶与所述基体的圆周线相切，所述金刚石锯齿的齿顶与所述聚晶金刚石层的圆周线相切。
[0007]作为优选，所述基体的底端的端面面积不小于所述聚晶金刚石层的切削端的端面面积的50%。
[0008]在所述聚晶金刚石层的圆周上，所述金刚石锯齿对应的圆周线长度不超过聚晶金刚石层总圆周线长度的50% ;在所述基体的圆周上，所述基体锯齿对应的圆周线长度不超过基体总圆周线长度的50%。
[0009]本实用新型的有益效果在于:
[0010]本实用新型通过在基体的圆周上设置基体锯齿，在聚晶金刚石层的圆周上设置金刚石锯齿，使锯齿状切削刃能够减少复合片的切削端和圆周面与地层的接触面积，增加钻头的吃入能力；通过将聚晶金刚石层的切削端的端面面积设计为大于基体的底端的端面面积，使整个复合片成为非规则圆柱形的异性结构，且切削端端面面积大于底端端面面积，从而使基体的圆周面的后部与地层之间的摩擦力减小，能提高钻头的机械钻速，即使复合片的切削端在被一定程度磨损后，依然能够高速钻进地层。
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型所述异形聚晶金刚石复合片的立体图；
[0012]图2是本实用新型所述异形聚晶金刚石复合片的切削端端面图；
[0013]图3是本实用新型所述异形聚晶金刚石复合片应用时的工作状态示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本实用新型作进一步说明:
[0015]如图1和图2所示，本实用新型所述异形聚晶金刚石复合片包括基体4和设于基体4的切削端的聚晶金刚石层1，基体4的圆周上设有基体锯齿3，聚晶金刚石层I的圆周上设有金刚石锯齿2，基体锯齿3和金刚石锯齿2相互对应，聚晶金刚石层I的切削端的端面面积大于基体4的底端5的端面面积；基体锯齿3的齿顶与基体4的圆周线相切，金刚石锯齿2的齿顶与聚晶金刚石层I的圆周线相切；基体4的底端5的端面面积不小于聚晶金刚石层I的切削端的端面面积的50% ;在聚晶金刚石层I的圆周上，金刚石锯齿2对应的圆周线长度不超过聚晶金刚石层I的总圆周线长度的50%;在基体4的圆周上，基体锯齿3对应的圆周线长度不超过基体4的总圆周线长度的50%。
[0016]根据实际应用需要，基体锯齿3和金刚石锯齿2的齿顶线与复合片的中心线之间的角度为固定角度，具体角度大小不限制；基体锯齿3和金刚石锯齿2的形状、大小和数量根据实际需求而定，在满足上述条件的基础上不作其它具体限制。
[0017]如图3所示，应用时，将复合片安装在钻头6的基体上，聚晶金刚石层I的切削端首先接触地层7并钻进地层7，锯齿状切削刃能够减少复合片的切削端和圆周面与地层7的接触面积，增加钻头的吃入能力；由于聚晶金刚石层I的切削端的端面面积大于基体4的底端5的端面面积，所以能使基体4的圆周面的后部与地层7之间的摩擦力减小，能提高钻头6的机械钻速，即使复合片的切削端在被一定程度磨损后，依然能够高速钻进地层7。
[0018]上述实施例只是本实用新型的较佳实施例，并不是对本实用新型技术方案的限制只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本实用新型专利的权利保护范围内。
【主权项】
1.一种异形聚晶金刚石复合片，包括基体和设于所述基体切削端的聚晶金刚石层，其特征在于:所述基体的圆周上设有基体锯齿，所述聚晶金刚石层的圆周上设有金刚石锯齿，所述基体锯齿和所述金刚石锯齿相互对应，所述聚晶金刚石层的切削端的端面面积大于所述基体的底端的端面面积。
2.根据权利要求1所述的异形聚晶金刚石复合片，其特征在于:所述基体锯齿的齿顶与所述基体的圆周线相切，所述金刚石锯齿的齿顶与所述聚晶金刚石层的圆周线相切。
3.根据权利要求1或2所述的异形聚晶金刚石复合片，其特征在于:所述基体的底端的端面面积不小于所述聚晶金刚石层的切削端的端面面积的50%。
4.根据权利要求3所述的异形聚晶金刚石复合片，其特征在于:在所述聚晶金刚石层的圆周上，所述金刚石锯齿对应的圆周线长度不超过聚晶金刚石层总圆周线长度的50% ;在所述基体的圆周上，所述基体锯齿对应的圆周线长度不超过基体总圆周线长度的50%。
5.根据权利要求1或2所述的异形聚晶金刚石复合片，其特征在于:在所述聚晶金刚石层的圆周上，所述金刚石锯齿对应的圆周线长度不超过聚晶金刚石层总圆周线长度的50% ;在所述基体的圆周上，所述基体锯齿对应的圆周线长度不超过基体总圆周线长度的50%。
【专利摘要】本实用新型公开了一种异形聚晶金刚石复合片，包括基体和设于基体切削端的聚晶金刚石层，基体的圆周上设有基体锯齿，聚晶金刚石层的圆周上设有金刚石锯齿，基体锯齿和金刚石锯齿相互对应，聚晶金刚石层的切削端的端面面积大于基体的底端的端面面积。本实用新型通过在基体的圆周上和聚晶金刚石层的圆周上分别设置基体锯齿和金刚石锯齿，使锯齿状切削刃能够减少复合片的切削端和圆周面与地层的接触面积，增加钻头的吃入能力；通过将聚晶金刚石层的切削端的端面面积设计为大于基体的底端的端面面积，从而使基体的圆周面的后部与地层之间的摩擦力减小，能提高钻头的机械钻速，即使复合片的切削端在被一定程度磨损后，依然能够高速钻进地层。
【IPC分类】E21B10-46
【公开号】CN204476290
【申请号】CN201520134041
【发明人】周苗苗, 闭磊
【申请人】成都百施特金刚石钻头有限公司
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年3月10日