凿岩机钻头制造技术

本发明专利技术涉及一种凿岩机钻头，它有至少一个硬质材料嵌件（２），嵌件包括至少两个由硬质材料构成并相对于钻头轴线（Ａ）沿径向延伸的钻刃（３、７），其中，至少两个钻刃（３、７）在其钻孔半径的２０％至５０％的径向区内各有一轴向槽（４），以及，绕钻头轴线（Ａ）旋转的钻刃（３、７）通过它们的刃边在它们的总体上看无缺口地沿整个钻孔半径延伸。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种凿岩机钻头，它有硬质材料嵌件，用于通过相对于钻头轴线至少部分旋转和冲击的运动，剥离地加工岩石或与岩石类似的材料。常见的凿岩机钻头有一个设计为硬质材料片或全硬质头的硬质材料嵌件，它固定在钻头的头部，一根往往带有螺旋状螺旋线的钻杆与钻头的头部连接，螺旋线最后终止在用于安装在凿岩机内的插入区中。在用冲击和锤式钻头钻孔时叠加两种采掘原理钻刃由于轴向作用的冲击能量引起的凿挖，这以确定的角度变换交错地进行并将基础击碎成小片；通过钻刃绕钻头中心线旋转并在轴向送进力作用下铣削碎片。在这里，作用在基础上的冲击能量分布在存在于钻头头部的钻刃上，也就是说，嵌件中的钻刃越多或处于工作中的钻刃越长，用于从基础的材料上凿下碎片的能量越小。然而，沿圆周分布多个钻刃还意味着在钻孔横截面内在多个位置同时进行凿掘。此外，沿钻头的整个钻孔半径要求存在钻刃，以保证沿全部钻孔截面的切割-铣削效果，以及生成一个有确定直径和没有遗留钻芯的钻孔。因此在确定钻刃尺寸时，为了优化碎片的剥离，应顾及两种采掘原理的交替作用。按照US263714，用于钻头的刀片构成两个屋顶状倾斜的刃边，其中一个刃边设有槽。留下的那个刃边无缺口地沿钻头的整个钻孔半径延伸。按照DE2523201，剥离切削材料的金属钻头其可更换的刀片有两个屋顶状倾斜的刃边，其中，两个刃边通过沿径向点状的槽断开成不同的径向区，以及绕钻头轴线旋转的刃边在其总体上看无空缺地沿整个钻孔半径延伸。刃边上设计用于分离切屑的沿径向点状的槽并不导致减小钻刃长度并因而使轴向冲击负荷的冲击能量有效地利用于凿挖。本专利技术的目的是设计一种凿岩机钻头，它有尺寸设计成最有利于碎片剥离的钻刃。此目的主要通过独立权利要求的特征达到。由从属权利要求给出有利的进一步发展。凿岩机钻头的头部关键在于有两个用硬质材料制成并相对于钻头轴线沿径向延伸的钻刃，其中，至少两个的钻刃在其钻孔半径的20％至50％的径向区内有在刃边内的轴向槽，以及，绕钻头轴线旋转的刃边在它们的总体上看无缺口地沿整个钻孔半径延伸。有利地，共同的硬质材料嵌件设计有一些被槽断开的刃边区，因此它们有抗弯刚性和互相牢固连接，以及更有利的是槽的径向区用于将硬质材料嵌件固定在钻头头部上。作为硬质材料嵌件有利地既可采用扁平的硬质材料片也可使用集成的全硬质材料头，这些都是经过考验能接受的方案。有利地，在绕钻头轴线旋转的钻刃中由至少一个槽造成的径向留空区的总和等于整个沿径向的钻孔半径的40％至60％，因此冲击能量可以同心地传入基础内。有利地，各钻刃沿径向的留空区定位在沿半径不同的地方，在绕钻头轴线旋转的钻刃中没有覆盖公共的径向留空区，从而避免在基础内造成小的抽出的径向留空区。有利地，在绕钻头轴线旋转的钻刃中未被槽断开的径向钻刃区分别有钻孔半径的20％至50％的径向区，由此设计了在基础内用于破碎成小片的最佳的径向钻刃区。有利地，径向钻刃区和径向留空区交替地布置，其中，各有钻孔半径的20％至35％的径向区，由此设计了用于在基础内破碎成小片的径向钻刃区的一种均匀的分布。有利地，钻头头部有两个以上的钻刃，优选地三个，由此实现在钻孔内钻头头部的径向导引。更有利地，钻刃彼此的角向距离沿周向均匀分配，因此在加工时产生均匀的阻力矩。有利地，一个主刃或一些副刃设计为没有槽，由此实现钻屑的完全排空。下面借助附图表示的有利的实施例进一步说明本专利技术，其中附图说明图1凿岩机钻头的硬质材料嵌件；图2有两个主刃的凿岩机钻头；图3有两个主刃和两个副刃的凿岩机钻头；图4有三个主刃的凿岩机钻头。按图1，凿岩机钻头的一个没有完全表示的钻头头部1有一个形式上为硬质材料片的硬质材料嵌件2，它设计有两个沿直径相对于钻头轴线A布置的主刃3。每个主刃3在其钻孔半径的20％或25％的一个径向区各有一个定位在径向不同位置的轴向槽4，它们有一个平行于钻头轴线A设置以及一个垂直于主刃3的刃边布置。共同的硬质材料嵌件2设计有被槽4断开的刃边区。按图2，未表示的具有两个主刃3的硬质材料嵌件2的凿岩机钻头其槽4在绕钻头轴线A旋转时分别造成一个和其他的互相不重叠的径向留空区5和一些其余的径向钻刃区6，其中径向留空区5的总和约为整个钻孔半径的40％以及径向钻刃区6的总和约为整个钻孔半径的60％。径向钻刃区6和径向留空区5交替布置，其中各占约20％钻孔半径的径向区。按图3，钻头头部有四个钻刃，其中每个主刃3各有一个定位在不同径向位置的槽4，而每个副刃7均没有槽4。按图4，钻头头部有三个钻刃，它们的角向距离沿周向均匀分配，其中两个主刃3各有一个定位在不同的径向位置的槽4，而一个主刃3没有槽4。权利要求1.用于通过相对于钻头轴线(A)至少部分旋转和冲击的运动剥离地加工岩石或与岩石类似的材料的凿岩机钻头，有至少一个固定在钻头头部(1)中的硬质材料嵌件(2)，嵌件包括至少两个由硬质材料构成并相对于钻头轴线(A)沿径向延伸的钻刃(3、7)，其特征为至少两个的钻刃(3、7)在其钻孔半径的20％至50％的径向区内各有一轴向槽(4)，它们按这样的方式沿径向彼此错开地布置，即，使绕钻头轴线(A)旋转的钻刃(3、7)通过它们的刃边在它们的总体上看无缺口地沿整个钻孔半径延伸。2.按照权利要求1所述的凿岩机钻头，其特征为共同的硬质材料嵌件(2)设计有一些被槽(4)断开的刃边区。3.按照权利要求1或权利要求2所述的凿岩机钻头，其特征为硬质材料嵌件(2)设计为扁平的硬质材料片或集成的全硬质材料头。4.按照前列诸权利要求之一所述的凿岩机钻头，其特征为由至少一个槽(4)造成的径向留空区(5)的总和等于整个钻孔半径的40％至60％。5.按照前列诸权利要求之一所述的凿岩机钻头，其特征为各刃边的径向留空区沿半径定位在不同的地方，没有重叠成公共的径向留空区(5)。6.按照前列诸权利要求之一所述的凿岩机钻头，其特征为没有被槽(4)断开的径向钻刃区(6)分别有钻孔半径20％至50％的径向区。7.按照前列诸权利要求之一所述的凿岩机钻头，其特征为径向钻刃区(6)和径向留空区(5)交替布置并各有钻孔半径的20％至35％的径向区。8.按照前列诸权利要求之一所述的凿岩机钻头，其特征为钻头头部(1)有两个以上的钻刃(3、7)。9.按照权利要求8所述的凿岩机钻头，其特征为钻刃(3、7)彼此的角间距离沿周向均匀分配。10.按照权利要求8或权利要求9所述的凿岩机钻头，其特征为正好一个主刃(3)或一个或多个副刃(7)不设计槽(4)。全文摘要本专利技术涉及一种凿岩机钻头,它有至少一个硬质材料嵌件(2),嵌件包括至少两个由硬质材料构成并相对于钻头轴线(A)沿径向延伸的钻刃(3、7),其中,至少两个钻刃(3、7)在其钻孔半径的20%至50%的径向区内各有一轴向槽(4),以及,绕钻头轴线(A)旋转的钻刃(3、7)通过它们的刃边在它们的总体上看无缺口地沿整个钻孔半径延伸。文档编号B28D1/14GK1344606SQ01125840公开日2002年4月17日 申请日期2001年8月29日 优先权日2000年9月4日专利技术者豪普特曼·乌多 申请人:希尔蒂股份公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于通过相对于钻头轴线（Ａ）至少部分旋转和冲击的运动剥离地加工岩石或与岩石类似的材料的凿岩机钻头，有至少一个固定在钻头头部（１）中的硬质材料嵌件（２），嵌件包括至少两个由硬质材料构成并相对于钻头轴线（Ａ）沿径向延伸的钻刃（３、７），其特征为：至少两个的钻刃（３、７）在其钻孔半径的２０％至５０％的径向区内各有一轴向槽（４），它们按这样的方式沿径向彼此错开地布置，即，使绕钻头轴线（Ａ）旋转的钻刃（３、７）通过它们的刃边在它们的总体上看无缺口地沿整个钻孔半径延伸。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：豪普特曼乌多，
申请(专利权)人：希尔蒂股份公司，
类型：发明
国别省市：LI[列支敦士登]