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断续刃凿岩钻头.pdf

  • 上传人:a****
  • 文档编号:1935348
  • 上传时间:2018-07-27
  • 格式:PDF
  • 页数:6
  • 大小:180.51KB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN97239274.2

    申请日:

    1997.11.27

    公开号:

    CN2355096Y

    公开日:

    1999.12.22

    当前法律状态:

    终止

    有效性:

    无权

    法律详情:

    专利权的终止(未缴年费专利权终止)授权公告日:1999.12.22|||其他有关事项(专利权全部撤销)撤销决定日: 2003.9.16|||专利权的终止(未缴年费专利权终止)申请日:1997.11.27公告日:1999.12.22|||授权

    IPC分类号:

    E21B10/36

    主分类号:

    E21B10/36

    申请人:

    张定梅;

    发明人:

    张定梅; 蔡永

    地址:

    410012湖南省长沙市长沙矿山研究院

    优先权:

    专利代理机构:

    代理人:

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    内容摘要

    断续刃凿岩钻头,可钻凿Φ32—Φ280mm的岩孔。其特征是在钢钻头体1顶部端面上断续固嵌若干片状或柱状楔形切削刃2,刃口呈放射状分布。它能有效克服现有技术中片形钎头和球齿形钎头的不足,进一步发挥其优点,边齿可多次修磨,能显著提高钻进速度和使用寿命,降低凿岩成本,减少硬质合金用量,将给用户和制造商创造更多的经济效益。适用于各类凿岩工程。

    权利要求书

    1: 1、断续刃凿岩钻头,包括钢制钻头体(1)柱状或片状楔形切削刃(2) 和除屑孔(3),其特征是各切削刃(2)断续固嵌在钻头体(1)顶部端面上, 刃口呈放射状分布。 2、如权利要求1所述的断续刃凿岩钻头,其特征是楔形切削刃(2)的 刃角为90°-135°,刃长6-10mm为柱状,刃长11-18mm为柱或片状, 刃长大于18mm为片状。 3、如权利要求1所述的断续刃凿岩钻头,其特征是切削刃数及刃长 随钻头直径变化;钻头外环楔形刃数可为2.3.4.5.6.7.8.9.10.1
    2: 12.13.14个,中部的楔形刃数为1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.12.13. 14个。 4、如权利要求1所述的断续刃凿岩钻头,其特征是片或柱状楔形切 削刃材质选用硬质合金,也可选用含金刚石成分的超硬材料或超硬 陶瓷制作。 5、如权利要求1所述的断续刃凿岩钻头,其特征是钻头直径大于 55mm时,可以是整体的,也可分成两体,将钻头体的芯部单独制作 并固嵌入钻头体中。
    3:
    4: 14个,中部的楔形刃数为1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.12.13. 14个。 4、如权利要求1所述的断续刃凿岩钻头,其特征是片或柱状楔形切 削刃材质选用硬质合金,也可选用含金刚石成分的超硬材料或超硬 陶瓷制作。 5、如权利要求1所述的断续刃凿岩钻头,其特征是钻头直径大于 55mm时,可以是整体的,也可分成两体,将钻头体的芯部单独制作 并固嵌入钻头体中。

    说明书


    断续刃凿岩钻头

        本实用新型属于凿岩工具。

        凿岩钻头按切削刃的形状可分为片形和球齿形两大类。片形钻头主要有一字形、Y形、十字形和X形,其硬质合金片垂直固嵌在钻头端面上,由于刃片长且厚,刃线是连续的,不仅增加了硬质合金的用量,也降低了单位刃长的破岩功率。其优点是刃片侧面与岩孔平行接触,抗径向磨损强,缩径慢;刃锋尖锐,剪切破岩效率高;刃锋磨钝后,修复容易。但由于结构限制,边缘部分刃数过稀,中心部分刃数过密,破岩负荷和磨损不均,中心部位岩屑重复破碎,影响了钻进效率。球齿形钻头的显著优点是硬质合金用量较少,可以按破岩面积合理布齿;齿冠磨钝周期较长,钻进速度较片形钻头快;但为了保证边齿与钻头体有足够的结合强度,边齿与钻头轴线要倾斜配置(斜角一般为30°-40°左右),由此带来凿岩过程中因边齿磨损,造成缩径快;因弯曲疲劳应力作用,齿易碎脱;球形齿钝平后不易修复等弊病。

        本实用新型的目的是提供一种“断续刃凿岩钻头”,它能综合吸取现用片形与球齿形钻头的优点,克服了固有的弊病。其特征是将长而厚的片状连续刃改进为短而薄的柱或片状断续刃,突破了现用片形钻头的布刃方式,可以按孔径及岩性合理配置刃长和刃数,相应减少硬质合金用量,同时有效克服片形钻头刃面破岩负荷和磨损不均,中部岩屑重复破碎等固有弊病。与球齿形钻头相比,断续刃凿岩钻头全部采用楔刃破岩,对岩石的剪切劈破作用优于钝园形球齿,凿速显然会更快。由于边刃垂直固嵌,抗疲劳冲击负荷和抗径向磨损能力增强,从而克服了球齿钻头边齿易翻脱和缩径的弊病。在凿岩过程中边刃同时与岩孔的侧面和底面接触,破岩负荷最大,磨损情况较中间刃严重得多,到一定凿岩进尺后,由于刃口磨钝,凿岩速度明显下降,必需及时修磨,不然会加剧钻头损坏。由于断续刃凿岩钻头的刃口呈放射状分布,修磨远比球形齿容易,修复楔形刃口使之锐利,现场使用者易于实施;球齿由于修磨困难,现场多半不进行修复,一直用到报废为止。断续刃凿岩钻头可修磨4次以上,及时修磨不仅经常保持有较高的凿岩速度,还可成倍延长钻头使用寿命,这是显而易见的。

        本实用新型是具有不同直径和不同刃长与刃数的断续刃凿岩钻头,包括钢制钻头体1、片或柱状楔形切削刃2和除屑孔3。其特征是片或柱状楔形切削刃2垂直断续固嵌在钻头体1的顶部端面上,刃长方向断续间隔3~5mm,刃口呈放射状分布,钻头直径范围φ32mm到φ280mm,钻头尾部结构与现行钎头通用除屑孔3布置在钻头体1地端面及侧面,根据需要可选择1~6个除屑孔,孔径φ4-φ18mm。根据钻头直径、岩性和机型要求,楔形切削刃数和刃长的配置有多种组合形成,一般情况钻头外环楔形刃数可以是2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14个;中部楔形刃数可以是1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14个。钻头直径增大,岩石抗压强度增高,机型冲击功率加大,楔形切削刃的刃数和刃长也相应增加。

        上述片或柱状楔形切削刃的刃角为90°~135°;刃长6~10mm为柱状,11~18mm为柱或片状,刃长大于18mm为片状。材质选用硬质合金,也可选用含金刚石成份的超硬材料或超硬陶瓷制作。

        钢制钻头体直径大于φ55mm时可以是整体的,为便于加工中环楔刃槽也可分成两体,芯部单独制作并固嵌入钻头体中。本实用新型的加工工艺与现行钎头的制作工艺基本相同。钻头体1的硬度HRC35~40,钻头尾部与钎杆采用锥体、螺纹或键槽连接,楔刃与钻头体采用感应钎焊或过盈固嵌工艺。

        图1为有4个片状楔形切削刃和三个柱状楔形切削刃的断续刃凿岩钻头A-A向局剖正视图。

        图2为图1的俯视图。

        图3为有10个片状楔形切削刃和三个柱状楔形切削刃的断续刃凿岩钻头B-B向局剖正视图。

        图4为图3的俯视图。

        1-钢制钻头体,2-柱状或片状楔形切削刃,3-除屑孔。本实用新型提供的图1图2示例钻头为外环4个片状楔形刃、中部3个柱状楔形切削刃的φ65mm断续刃凿岩钻头。楔形切削刃垂直固嵌在钻头体1的顶部端面上,呈放射状均匀分布,边刃隙角3°,片状刃长15mm、宽10mm、高15mm,柱状刃φ10mm、高15mm,刃角均为110°。有3个除屑孔,端面1个,侧面2个。钻头尾部为锥形或螺纹结构。图3图4为外环6个片状楔形刃、中环4个片状楔形刃、芯部3个柱状楔形刃的布刃组合,适用于φ89-φ115mm断续刃凿岩钻头,钻头芯部单独制作,过盈压入钻头体中,有3个除屑孔,端面1个,侧面2个,钻头尾部为花键结构。

        本实用新型提供的断续刃凿岩钻头适用于各类凿岩工程,与现有片形或球齿形钻头相比,钻进速度可提高25~30%左右,凿岩延米数提高5倍左右,制造成本下降10~20%。

    关 键  词:
    断续 凿岩 钻头
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