一种钻头制造技术

本发明专利技术涉及一种用于冲击钻孔的钻头(100)，包括：钻头本体(101)，其旨在沿轴线A延伸并包括前表面(105)，所述前表面包括第一圆形区域(110)、第二区域表面(111)和第三区域表面(112)，该第一圆形区域(110)横向于轴线A并且与该轴线A同轴布置，该第二区域表面(111)包围所述第一区域表面(110)，所述第二区域表面(111)相对于横向于轴线A的平面以角度α延伸，该第三区域表面(112)包围所述第二区域表面(111)，所述第三区域表面(112)相对于横向于轴线A的平面以角度β延伸，使得所述前表面(105)将具有基本凸形形状；以及多个(n个)球齿(200)，该多个球齿(200)布置在所述第二区域表面(111)和第三区域表面(112)中，所述球齿(200)具有沿轴线B延伸的球齿本体(201)和沿轴线B的长度L，所述球齿本体(201)具有横向于轴线B的圆形横截面形状，后端表面(203)和前端表面(204)，其中，所述角度α在5

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种钻头


[0001]本专利技术总的涉及一种用于冲击钻孔的钻头，以及一种包括所述钻头的钻孔装置。

技术介绍

[0002]在建筑作业部门和采矿业中，冲击钻孔(即顶锤钻孔)是一种用于钻出竖直钻孔的成熟方法，其中钻头被布置在伸长钻柱或线缆的前端。在钻孔期间，来自液压驱动活塞的锤击作用在钻柱上，以施加破碎岩石和产生钻孔所需的力。
[0003]有许多不同尺寸和类型的钻头，这些钻头适于在不同类型的岩石中生成所需的钻孔。然而，总是需要改进钻孔性能，这可以通过改进钻头来实现。

技术实现思路

[0004]获得满足上述需求中的至少一些需求的钻头将是有利的。为了更好地解决这些问题中的一个或多个问题，提供了在独立权利要求中限定的钻头。钻头的优选实施例在从属权利要求中限定。
[0005]根据本专利技术的用于冲击钻孔的钻头包括：
[0006]钻头本体，所述钻头本体旨在沿轴线A延伸并包括前表面，所述前表面包括第一圆形区域表面、第二区域表面和第三区域表面，所述第一圆形区域表面横向于轴线A并且与所述轴线A同轴布置，所述第二区域表面包围所述第一区域表面，所述第二区域表面相对于横向于轴线A的平面以角度α延伸，所述第三区域表面包围所述第二区域表面，所述第二区域表面相对于横向于轴线A的平面以角度β延伸，使得所述前表面将具有基本凸形形状；以及
[0007]多个(n个)球齿，所述多个球齿被布置在所述第二区域表面和所述第三区域表面中，所述球齿具有沿轴线B延伸的球齿本体和沿轴线B的长度L，所述球齿本体具有横向于轴线B的圆形横截面形状，后端表面和前端表面，
[0008]其中，所述角度α在5
°‑
15
°
的范围内，所述角度β在30
°‑
45
°
的范围内，并且所述球齿被布置在圆形凹部中，所述圆形凹部从所述第二区域表面和所述第三区域表面基本横向延伸到所述钻头本体中，所述凹部具有对应于所述球齿本体的半径(Rb)的半径和对应于所述球齿本体的长度L的深度，使得所述球齿本体被装配在所述钻头本体内，其中所述前端表面在所述第二区域表面和第三区域表面中露出。
[0009]根据本专利技术的钻头的前表面的特征设计是非常有利的，因为第二区域表面和第三区域表面的角度将增加装配所述球齿的凹部的内端之间的距离。增加的距离提高了钻头的强度，并防止在钻孔期间由于钻头本体中的破裂而意外从钻头上移除球齿。
[0010]可替代地是，根据本专利技术的钻头可用于在不降低钻头的强度情况下增加被布置在第二区域表面和第三区域表面中的球齿的数量和/或半径，这将对钻孔性能产生正面影响并延长钻头的使用寿命。
[0011]在根据本专利技术的钻头的一个实施例中，所述第一圆形区域表面具有第一半径，所述第二区域表面从所述第一区域表面的外周延伸到第二半径，并且所述第三区域表面从所
述第二区域表面的外周延伸到第三半径，所述第一半径在所述第三半径的25％至65％的范围内，并且所述第二半径在所述第三半径的60％至80％的范围内。具有这些比例的钻头前表面将可以在第二区域和第三区域中装配所需数量的球齿，并提供相邻的凹部之间所需的距离增加。
[0012]在根据本专利技术的钻头的一个实施例中，所述第三半径在30mm至65mm的范围内。
[0013]在根据本专利技术的钻头的一个实施例中，被布置在所述第三区域表面中的所述球齿的球齿本体的半径大于被布置在所述第二区域表面中的所述球齿的球齿本体的半径。第三区域表面中较大的球齿是有利的，因为位于距轴线A较大距离处的球齿将以更高的速度旋转，这将增加磨损。较大半径的效果是第二层和第三层中的球齿将大约同时磨损，从而延长或优化钻头的使用寿命。
[0014]在根据本专利技术的钻头的一个实施例中，所述钻头本体包括圆柱形部分，所述圆柱形部分旨在布置在所述钻头本体中的凹部内，并且，所述钻头本体的长度L是沿轴线B从端表面到横向于轴线B的平面测量的，所述平面被布置在所述钻头本体的所述圆柱形部分的相对端中。
[0015]在根据本专利技术的钻头的一个实施例中，所述球齿的前端表面具有半球形或凸形形状，使得所述前端表面从所述钻头本体的第二区域表面和第三区域表面延伸。
[0016]在根据本专利技术的钻头的一个实施例中，被布置在第三区域表面中的所述球齿的数量在8至12个的区间内并且优选在9至11个的范围内。这种钻头构造提供了优异的钻孔特性，并且使得在第一和第二区域中的球齿上的磨损大约相同。
[0017]在根据本专利技术的钻头的一个实施例中，所述第三区域表面中的所述球齿的球齿本体半径在5mm至9mm的范围内，并且优选在6至8mm的范围内。这种钻头构造提供了优异的钻孔特性，并且使得第一区域表面和第二区域表面中的球齿上的磨损大约相同。
[0018]在根据本专利技术的钻头的一个实施例中，所述第三半径与被布置在所述第三区域表面中的球齿的数量*所述第三区域表面中的所述球齿的球齿本体的半径之间的比率在0.6和0.8的范围内，即比率＝R3/(n3*Rb3)在0.6到0.8的范围内。这种钻头构造提供了优异的钻孔特性。
[0019]在根据本专利技术的钻头的一个实施例中，被布置在所述第二区域表面中的球齿的数量在5至10的区间内。
[0020]在根据本专利技术的钻头的一个实施例中，在所述第三区域表面中的所述球齿本体的长度与所述球齿本体的半径之间的比率，即比率＝L3/Rb3，以及在所述第二区域表面中的所述球齿本体的长度与所述球齿本体的半径之间的比率，即比率＝L2/Rb2，均在1.8到2.2的范围内。
[0021]在根据本专利技术的钻头的一个实施例中，在所述第三区域表面中的圆形凹部和在所述第二区域表面中的圆形凹部被布置成使得相邻的圆形凹部的内端之间的距离为至少2.5mm，所述距离是从两个对应点处的外径测量的，每个对应点位于彼此最接近的不同的相邻凹部上。钻头前表面的这一特征设计增加了第二区域和第三区域中的相邻的凹部之间的距离，这可以使相邻的孔之间的距离始终至少为2.5mm。
[0022]在根据本专利技术的钻头的一个实施例中，至少两个冲洗介质出口被布置在所述前表面中，并且在所述前表面中形成凹槽，所述凹槽从轴线A沿基本径向方向从相应的出口向外
延伸。通过经由冲洗介质出口引导冲洗介质，在钻孔期间移除的颗粒和砾石被从钻孔区域冲洗掉。这减少了钻头上的磨损并使得钻头与岩石之间的接触良好，从而优化了钻孔性能。
[0023]在根据本专利技术的钻头的一个实施例中，所述冲洗介质出口被布置在所述第一区域表面和/或所述第二区域表面中。
[0024]在根据本专利技术的钻头的一个实施例中，所述第三区域表面中的所述球齿被布置在距离轴线A基本相同的距离处，并且围绕所述第三区域表面被布置在距离彼此基本恒定的距离处。球齿在第三区域表面中的对称定位确保了长时间的可靠钻孔。
[0025]在根据本专利技术的钻头的一个实施例中，所述钻头本体包括外周侧表面，所述外周侧表面从所述前表面的外周朝向所述钻头的后端延伸，并且多个凹槽形成在所述外周侧表面和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于冲击钻孔的钻头(100)，所述钻头包括：钻头本体(101)，所述钻头本体(101)旨在沿轴线A延伸并包括前表面(105)，所述前表面包括第一圆形区域表面(110)、第二区域表面(111)和第三区域表面(112)，所述第一圆形区域表面(110)横向于轴线A并且与所述轴线A同轴布置，所述第二区域表面(111)包围所述第一区域表面(110)，所述第二区域表面(111)相对于横向于轴线A的平面以角度α延伸，所述第三区域表面(112)包围所述第二区域表面(111)，所述第三区域表面(112)相对于横向于轴线A的平面以角度β延伸，使得所述前表面(105)将具有基本凸形形状；以及多个(n个)球齿(200)，所述多个球齿(200)被布置在所述第二区域表面(111)和所述第三区域表面(112)中，所述球齿(200)具有沿轴线B延伸的球齿本体(201)和沿轴线B的长度L，所述球齿本体(201)具有横向于轴线B的圆形横截面形状，后端表面(203)和前端表面(204)，其中，所述角度α在5
°‑
15
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的范围内，所述角度β在30
°‑
45
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的范围内，并且所述球齿(200)被布置在圆形凹部(120)中，所述圆形凹部(120)从所述第二区域表面(111)和所述第三区域表面(112)基本横向延伸到所述钻头本体(101)中，所述凹部(120)具有对应于所述球齿本体的半径(Rb)的半径和对应于所述球齿本体(201)的长度L的深度，使得所述球齿本体(201)被装配在所述钻头本体(101)内，其中所述前端表面(204)在所述第二区域表面(111)和第三区域表面(112)中露出。2.根据权利要求1所述的钻头(100)，其中，所述第一圆形区域表面(110)具有第一半径(R1)，所述第二区域表面(111)从所述第一区域表面(110)的外周延伸到第二半径(R2)，并且所述第三区域表面(112)从所述第二区域表面(111)的外周延伸到第三半径(R3)，所述第一半径(R1)在所述第三半径(R3)的25％至65％的范围内，并且所述第二半径(R2)在所述第三半径(R3)的60％至80％的范围内。3.根据权利要求2所述的钻头(100)，其中，所述第三半径(R3)在30mm至65mm的范围内。4.根据前述权利要求中的任一项所述的钻头(100)，其中，被布置在所述第三区域表面(112)中的所述球齿(200)的球齿本体的半径(Rb3)大于被布置在所述第二区域表面(111)中的所述球齿的球齿本体的半径(Rb2)。5.根据前述权利要求中的任一项所述的钻头(100)，其中，所述球齿本体(201)包括圆柱形部分(202)，所述圆柱形部分(202)旨在布置在所述钻头本体(101)中的所述凹部(120)内，并且所述球齿本体(201)的长度L是沿轴线B从所述端表面(203)到横向于轴线B的平面测量的，所述平面被布置在所述钻头本体的所述圆柱形部分(202)的相对端...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰，
申请(专利权)人：山特维克矿山工程机械工具股份有限公司，
类型：发明
国别省市：