带箭头齿的金刚石复合片及钻头的制作方法

本实用新型涉及金刚石钻头领域。

背景技术：

聚晶金刚石钻头依靠安装在钻体上的聚晶金刚石复合片切削地层，复合片主要由硬质合金基体及设于硬质合金基体上的聚晶金刚石层组成，使用时在钻压和扭矩作用下克服地层应力吃入地层，地下岩层在复合片的作用下被剪切破碎，从而实现钻头的钻进。复合片一般包括硬质合金基体和聚晶金刚石层，二者通过高温结合在一起，复合片通过焊接或者压装的方式固定在钻体上，形成pcb钻头。

带箭头齿的金刚石复合片的吃入性较好，使用时通过金刚石层上的箭头齿切削地层。由于金刚石层背向硬质合金基体的工作端面为平面，目前的带箭头齿的金刚石复合片在工作时，工作端面前倾，岩屑与工作端面之间的摩擦力较大，存在排屑不畅的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种带箭头齿的金刚石复合片，用于解决目前的带箭头齿的金刚石复合片工作时排屑不畅的技术问题；

另外，本实用新型的目的还在于提供一种钻头，用于解决目前的钻头采用的目前带箭头齿的金刚石复合片造成的钻进效率低的技术问题。

本实用新型的带箭头齿的金刚石复合片采用如下技术方案：

带箭头齿的金刚石复合片包括：

硬质合金基体；

金刚石层，具有基体结合面、工作端面、金刚石层外周面，工作端面背向硬质合金基体，金刚石层具有箭头齿；

金刚石层外周面包括形成箭头齿相对两个侧面的箭头齿侧面，所述工作端面包括形成箭头齿上背向硬质合金基体侧面的箭头齿平面；

箭头齿平面一侧设有排屑引导面，排屑引导面用于引导箭头齿切削下来的岩屑向远离箭头齿的方向排出，工作端面由排屑引导面与箭头齿平面构成；

所述排屑引导面为斜面，排屑引导面自靠近箭头齿向远离箭头齿的方向上逐渐靠近硬质合金基体，或者排屑引导面为弧形凹面。

有益效果：本实用新型的金刚石复合片箭头齿平面一侧设置有排屑引导面，在箭头齿切削地层时，排屑引导面用于引导碎屑向上排出，排屑引导面倾斜或者为弧形凹面，排屑引导面与地层之间的排屑空间较大，岩屑不容易堆积，改善了排屑效果，解决了目前的带箭头齿的金刚石复合片工作时排屑不畅的技术问题。

进一步的，所述弧形凹面在排屑引导面与箭头齿平面的布置方向上两端高中间低，排屑引导面靠近箭头齿平面一端与箭头齿平面相接，远离箭头齿平面一端处于箭头齿平面所在平面朝向硬质合金基体的一侧。弧形凹面提供较大的排屑空间，排屑效果较好。

进一步的，所述箭头齿平面与基体结合面平行。简化金刚石层结构，便于加工。

进一步的，所述箭头齿侧面为斜切面。斜切面便于成型。

进一步的，所述工作端面与金刚石层外周面相接处设有倒角。降低崩刃的概率，延长使用寿命。

本实用新型钻头的技术方案：

钻头包括钻体和固定在钻体上的金刚石复合片，金刚石复合片包括：

硬质合金基体；

金刚石层，具有基体结合面、工作端面、金刚石层外周面，工作端面背向硬质合金基体，金刚石层具有箭头齿；

金刚石层外周面包括形成箭头齿相对两个侧面的箭头齿侧面，所述工作端面包括形成箭头齿上背向硬质合金基体侧面的箭头齿平面；

箭头齿平面一侧设有排屑引导面，排屑引导面用于引导箭头齿切削下来的岩屑向远离箭头齿的方向排出，工作端面由排屑引导面与箭头齿平面构成；

所述排屑引导面为斜面，排屑引导面自靠近箭头齿向远离箭头齿的方向上逐渐靠近硬质合金基体，或者排屑引导面为弧形凹面。

有益效果：本实用新型的金刚石复合片箭头齿平面一侧设置有排屑引导面，在箭头齿切削地层时，排屑引导面用于引导碎屑向上排出，排屑引导面倾斜或者为弧形凹面，排屑引导面与地层之间的排屑空间较大，岩屑不容易堆积，改善了排屑效果，提高了钻头的钻进效率，解决了目前的钻头采用的目前带箭头齿的金刚石复合片造成的钻进效率低的技术问题。

进一步的，所述弧形凹面在排屑引导面与箭头齿平面的布置方向上两端高中间低，排屑引导面靠近箭头齿平面一端与箭头齿平面相接，远离箭头齿平面一端处于箭头齿平面所在平面朝向硬质合金基体的一侧。弧形凹面提供较大的排屑空间，排屑效果较好。

进一步的，所述箭头齿平面与基体结合面平行。简化金刚石层结构，便于加工。

进一步的，所述箭头齿侧面为斜切面。斜切面便于成型。

进一步的，所述工作端面与金刚石层外周面相接处设有倒角。降低崩刃的概率，延长使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型带箭头齿的金刚石复合片具体实施例1中的结构示意图；

图2是本实用新型带箭头齿的金刚石复合片具体实施例1中的俯视图；

图3是图2中沿a-a的剖视图；

图4本实用新型带箭头齿的金刚石复合片具体实施例1中的工作状态示意图；

图5是本实用新型带箭头齿的金刚石复合片具体实施例2中的结构示意图；

图6是本实用新型带箭头齿的金刚石复合片具体实施例2中的主视图；

图1至图4中：1-硬质合金基体；11-基体斜切面；2-金刚石层；21-基体结合面；22-工作端面；221-箭头齿平面；222-排屑引导面；23-金刚石层外周面；231-箭头齿侧面；232-箭头齿后齿面；24-箭头齿；

图5至图6中：1-硬质合金基体；21-基体结合面；221-箭头齿平面；222-排屑引导面；24-箭头齿。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。

本实用新型带箭头齿的金刚石复合片的具体实施例1：

如图1至图4所示，带箭头齿的金刚石复合片包括硬质合金基体1和金刚石层2，金刚石层2与硬质合金基体1相结合。

金刚石层2具有基体结合面21、工作端面22和金刚石层外周面23，工作端面22背向硬质合金基体1设置，基体结合面21与硬质合金基体1结合。工作端面22与金刚石层外周面23相接处设有倒角，降低崩刃的概率，延长使用寿命。

金刚石层2具有箭头齿24，箭头齿24设置一个，其中金刚石层外周面23包括形成箭头齿24相对两个侧面的箭头齿侧面231，工作端面22包括形成箭头齿24上与硬质合金基体1相背侧面的箭头齿平面221。箭头齿24共有五个面，其余两个中一个设置在基体结合面21上，另一个为箭头齿后齿面232，箭头齿后齿面232属于金刚石层外周面23的一部分，箭头齿后齿面232处于两个箭头齿侧面231之间，并在箭头齿24工作时处于箭头齿平面221的后侧。

目前的金刚石复合片在使用时，为了提高复合片的吃入性，工作端面22需要前倾，工作端面22与向上排出的岩屑之间排屑空间较小，并且岩屑与金刚石层2工作端面22的摩擦力较大，为了提高排屑效果，本实施例中箭头齿平面221一侧设置有排屑引导面222，工作端面22由排屑引导面222和箭头齿平面221构成，箭头齿平面221与排屑引导面222相接并通过圆弧过渡，排屑引导面222为斜面，在自靠近箭头齿24向远离箭头齿24的方向上，排屑引导面222逐渐靠近硬质合金基体1。由于排屑引导面222倾斜设置，增大了工作端面22与地层之间的排屑空间，而且向上排的岩屑与排屑引导面222之间的夹角变小，摩擦力也变小，进而更有利于岩屑的排出，改善了排屑的效果。

本实施例中箭头齿平面221与基体结合面21平行设置，金刚石层2结构简单，加工成本较低。箭头齿侧面231为斜切面，为了便于排屑，硬质合金基体1上设有与箭头齿侧面231对齐的基体斜切面11。

本实用新型带箭头齿的金刚石复合片的具体实施例2，本实施例中带箭头齿的金刚石复合片的结构与上述具体实施例的区别仅在于：

如图5和图6所示，本实施例中，排屑引导面222为弧形凹面，排屑引导面222在排屑引导面222与箭头齿24的布置方向上两端高中间，排屑引导面222靠近箭头齿平面221一端与箭头齿平面221相接，远离箭头齿平面221一端处于箭头齿平面221所在平面朝向硬质合金基体1的一侧，即在本实施例中，排屑引导面222两端与基体结合面21的间距不相等，排屑引导面222远离箭头齿24一端与基体结合面21的间距较小，靠近交通箭头齿24一端与基体结合面21的间距较大。弧形凹面增大了岩屑的排屑空间，有利于排屑。

其他实施例中，弧形凹面在排屑引导面与箭头齿的布置方向上逐渐靠近硬质合金基体。

本实用新型带箭头齿的金刚石复合片的具体实施例3，本实施例中带箭头齿的金刚石复合片的结构与上述具体实施例的区别仅在于：

本实施例中，基体结合面为弧形面。此时基体结合面与箭头齿平面不平行。

本实用新型带箭头齿的金刚石复合片的具体实施例4，本实施例中带箭头齿的金刚石复合片的结构与上述具体实施例的区别仅在于：

箭头齿侧面为弧面。

本实用新型钻头的具体实施例，钻头包括钻体和固定在钻体上的金刚石复合片，金刚石复合片的结构与上述任一具体实施例中所述的带箭头齿的金刚石复合片的结构相同，具体不再赘述。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。