一种金刚石复合截齿制造技术

一种金刚石复合截齿，包括硬质合金基体和金刚石层，硬质合金基体包括圆柱部分、圆台部分以及球缺部分，三者一体成型且沿硬质合金基体的中心轴线方向依次对接，金刚石层结合于圆台表面以及球缺表面，圆台表面均匀开设有多个环槽和多个梯形凹槽，各环槽沿圆台的周向间隔开设，各梯形凹槽沿圆台的母线方向间隔开设，从圆台的横截面观察，梯形凹槽为槽底大，开口小的形状；球缺表面设有均匀排布的方形凸起。本案通过改进硬质合金基体的表面结构来增加与金刚石的结合面积，进而加强金刚石与硬质合金间的结合力，即在球缺的表面设多个方形凸起以及在圆台表面开设多个环槽和多个梯形凹槽，提升了截齿的抗冲击性和耐磨性，延长了截齿的使用寿命。使用寿命。使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种金刚石复合截齿


[0001]本技术涉及煤矿及矿山开采设备领域，具体涉及一种金刚石复合截齿。

技术介绍

[0002]金刚石复合截齿被广泛用作石油、地质钻头的切削齿；金刚石复合截齿是在金刚石合成压机上采用高温高压技术，将金刚石复合到硬质合金基体球齿表面上，进而形成耐磨性很好的金刚石薄层。这样在切削时，表层的金刚石薄层可以很大程度上抵御磨粒磨损，内层的硬质合金因其良好的韧性可以很好的抵御磨粒的冲击，二者结合大大提高了截齿的使用寿命。
[0003]现有技术一种金刚石复合截齿（CN203961977U）中公开了，在圆锥表面上设有均匀分布的放射形或矩形凹槽和周向的环槽；在球形表面上设有周向环槽和径向沟槽，以此来增大球齿表面金刚石层的覆盖面积，增强金刚石与硬质合金的结合力，但是在长期使用中发现，表层的金刚石薄层还是无法达到预期的使用寿命，出现磨损脱落。
[0004]因此如何改进截齿表面的结构形状，在有效的球齿表面覆盖更大面积的金刚石层，进而加强金刚石与硬质合金的结合力，便成为本技术所要研究解决的课题。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是提供一种金刚石复合截齿。
[0006]为达到上述目的，本技术采用的技术方案是：一种金刚石复合截齿，包括硬质合金基体和金刚石层，所述硬质合金基体包括圆柱部分、圆台部分以及球缺部分，三者一体成型且沿硬质合金基体的中心轴线方向依次对接，所述金刚石层结合于圆台表面以及球缺表面；
[0007]所述圆台表面均匀开设有多个环槽和多个凹槽，各所述环槽沿圆台的周向间隔开设，各所述凹槽沿圆台的母线方向间隔开设，从圆台的横截面观察，所述凹槽为槽底大，开口小的梯形凹槽；
[0008]所述球缺表面设有均匀排布的方形凸起。
[0009]上述方案中，在球缺的表面设多个方形凸起以及在圆台表面开设多个环槽和多个梯形凹槽均是为了使硬质合金基体的表面呈现出有效的凹凸面，一方面可以增加金刚石的覆盖面积，进而加强金刚石与硬质合金间的结合力；另一方面，凹凸结构可以从基体的周向以及径向同时抵御磨粒的冲击力，一定程度上可以防止金刚石层的脱落，最终提升截齿的抗冲击性和耐磨性，延长截齿的使用寿命。
[0010]进一步的技术方案，所述球缺表面上设有21
‑
30个所述方形凸起，各所述方形凸起长为0.3
‑
0.5mm，宽为0.3
‑
0.5mm，厚度为0.2
‑
1.0mm。
[0011]进一步的技术方案，所述圆台表面均匀开设有16
‑
20个所述梯形凹槽，各所述梯形凹槽两侧面顶部均为圆弧过渡。
[0012]进一步的技术方案，所述梯形凹槽包括长梯形凹槽和短梯形凹槽，二者交替布置，
所述长梯形槽与各所述环槽均交叉设置，所述短梯形凹槽与部分所述环槽交叉设置。
[0013]进一步的技术方案，所述长梯形凹槽的槽底宽为2
‑
3mm，深为0.8
‑
1mm，槽底与梯形的两腰成15
°‑
20
°
的夹角；所述短梯形凹槽的槽底宽为1
‑
1.5mm，深为0.8
‑
1mm，槽底与梯形的两腰成15
°‑
20
°
的夹角。
[0014]进一步的技术方案，所述圆台表面开设有3
‑
5个所述环槽，各所述环槽的宽度均为1.5
‑
2mm，各所述环槽间的间隔为1
‑
1.5mm，其中靠近所述球缺的一环槽与球缺顶端的距离为3
‑
4mm。
[0015]本技术的优点如下：
[0016]本案通过改进硬质合金基体的表面结构，使表面呈现最大化的凹凸面，即在球缺的表面设多个方形凸起以及在圆台表面开设多个环槽和多个梯形凹槽，一方面可以增加硬质合金基体与金刚石的结合面积，进而加强金刚石与硬质合金间的结合力，另一方面在切削过程中可以从径向和周向同时抵御磨粒的攻击，防止金刚石层脱落，提升截齿的抗冲击性和耐磨性，延长截齿的使用寿命。
附图说明
[0017]附图1为本技术实施例的结构示意图；
[0018]附图2为本技术实施例梯形凹槽的横截面示意图。
[0019]以上附图中：1．硬质合金基体；2．金刚石层；3．圆台表面；4．球缺表面；5．环槽；6．梯形凹槽；7．方形凸起；8．长梯形凹槽；9．短梯形凹槽。
具体实施方式
[0020]下面结合附图及实施例对本技术作进一步描述：
[0021]实施例：以下将以图式及详细叙述对本案进行清楚说明，任何本领域技术人员在了解本案的实施例后，当可由本案所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本案的精神与范围。
[0022]本文的用语只为描述特定实施例，而无意为本案的限制。单数形式如“一”、“这”、“此”、“本”以及“该”，如本文所用，同样也包含复数形式。
[0023]关于本文中所使用的“包括”为开放性的用语，即意指包含但不限于。
[0024]关于本文中所使用的用词（terms），除有特别注明外，通常具有每个用词使用在此领域中、在本案内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本案的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本案描述上额外的引导。
[0025]参见附图1
‑
2所示，一种金刚石复合截齿，包括硬质合金基体1和金刚石层2，所述硬质合金基体1包括圆柱部分、圆台部分以及球缺部分，三者一体成型且沿硬质合金基体1的中心轴线方向依次对接，所述金刚石层2结合于圆台表面3以及球缺表面4，所述圆台表面3均匀开设有多个环槽5和多个凹槽，各所述环槽5沿圆台的周向间隔开设，各所述凹槽沿圆台的母线方向间隔开设，从圆台的横截面观察，所述凹槽为槽底大，开口小的梯形凹槽6（见图2）。根据圆台的表面积大小设计，所述梯形凹槽6的数量为16
‑
20个，各所述梯形凹槽6两侧面顶部均为圆弧过渡；所述环槽5的数量为3
‑
5个，各所述环槽5的宽度均为1.5
‑
2mm，各所述环槽5间的间隔为1
‑
1.5mm，其中靠近所述球缺的一环槽5与球缺顶端的距离为3
‑
4mm。
[0026]其中，考虑到圆台上底面和下底面的周长差距，也考虑到加工工艺的实现，所述梯形凹槽6包括长梯形凹槽8和短梯形凹槽9，二者交替布置，其中，短梯形凹槽9的槽宽小于长梯形凹槽8的槽宽，短梯形凹槽9的长度也小于长梯形凹槽8的长度。所述长梯形槽与各所述环槽5均交叉设置，所述短梯形凹槽9与部分所述环槽5交叉设置，因为圆台上底面和下底面的周长差距，短梯形凹槽9可能只能和远离球缺的环槽5交叉设置。所述长梯形凹槽8的槽底宽为2
‑
3mm，深为0.8
‑
1mm，槽底与梯形的两腰成15
°‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金刚石复合截齿，包括硬质合金基体（1）和金刚石层（2），所述硬质合金基体（1）包括圆柱部分、圆台部分以及球缺部分，三者一体成型且沿硬质合金基体（1）的中心轴线方向依次对接，所述金刚石层（2）结合于圆台表面（3）以及球缺表面（4），其特征在于：所述圆台表面（3）均匀开设有多个环槽（5）和多个凹槽，各所述环槽（5）沿圆台的周向间隔开设，各所述凹槽沿圆台的母线方向间隔开设，从圆台的横截面观察，所述凹槽为槽底大，开口小的梯形凹槽（6）；所述球缺表面（4）设有均匀排布的方形凸起（7）。2.根据权利要求1所述的一种金刚石复合截齿，其特征在于：所述球缺表面（4）上设有21
‑
30个所述方形凸起（7），各所述方形凸起（7）长为0.3
‑
0.5mm，宽为0.3
‑
0.5mm，厚度为0.2
‑
1.0mm。3.根据权利要求1所述的一种金刚石复合截齿，其特征在于：所述圆台表面（3）均匀开设有16
‑
20个所述梯形凹槽（6），各所述梯形凹槽（6）两侧面顶部均为圆弧过渡。4.根据权利要求3所述的一种金刚石复合截齿，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：王义文，曹经钦，
申请(专利权)人：武汉新锐合金工具有限公司，
类型：新型
国别省市：