專利名稱：柱齒類鑿巖鉆頭熱嵌固齒工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及釬具鑿巖鉆頭的制造方法，特別涉及柱齒類鑿巖鉆頭合金齒鑲嵌工藝，具體是柱齒類鑿巖鉆頭熱嵌固齒工藝。
背景技術：
目前使用的柱齒類鑿巖鉆頭其鉆孔直徑在Φ40到Φ165mm之間，每支鉆頭上合金齒的數(shù)量由4粒到20粒不等。合金齒的鑲嵌加工多采用油壓機在常溫下冷壓鑲齒，其缺點是在合金齒壓入過程中，鉆頭體在過盈擠壓下產(chǎn)生較大的應力集中而出現(xiàn)薄弱點，當鉆頭在高負荷、大扭矩鑿巖過程中，薄弱點處容易發(fā)生鉆頭體斷裂、崩快等現(xiàn)象。另外在合金齒鑲入過程中合金柱、孔的同軸度難以保證，只能靠人為控制，存在著很大的不確定因素，一旦同軸度超差，導致鑿巖時抱緊力降低，很可能引發(fā)合金齒脫落，作業(yè)不能正常進行。由此造成鉆頭使用壽命降低，生產(chǎn)成本上升，生產(chǎn)效率下降。迫切需要新的固齒方法，以彌補上述不足。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)用合金齒鑲嵌工藝存在的問題，本發(fā)明提供一種柱齒類鑿巖鉆頭熱嵌固齒工藝，其目的是有效的降低合金齒鑲嵌過程中產(chǎn)生的應力集中，消除鉆頭體內(nèi)應力薄弱點，并能很好的保證齒柱與齒孔的裝配同軸度，從而保證鉆頭工作穩(wěn)定性，提高鉆頭使用壽命和生產(chǎn)效率。本發(fā)明的目的通過下述方案來實現(xiàn):柱齒類鑿巖鉆頭由鉆頭體和合金齒構成，合金齒鑲嵌在鉆頭體上的合金齒孔中，本發(fā)明采用熱嵌固齒法，其工藝程序如下:1、鉆頭體上合金齒孔加工質(zhì)量控制保證孔徑公差和圓度公差的技術要求；2、合金齒外徑的加工質(zhì)量控制合金齒嵌入部分的外徑公差符合技術要求；3、工藝裝備準備所需工藝裝備有保溫爐、架子、三爪卡盤、扳手、電錘、專用槍頭、專用鑷子、防燙手套、防噪音耳塞、木板；4、固齒加工步驟①啟動保溫爐，按技術要求設定溫度；②保溫爐溫度達到設定值后，將鉆頭體放入爐中，按技術要求設定保溫時間；③達到設定保溫時間后，將鉆頭體取出放入固定在架子上的三爪卡盤中，并夾緊；④固齒，此工序由二人配合進行，一人用專用鑷子夾持合金齒放置到鉆頭體上對應的合金齒孔口，使合金齒軸線與齒孔軸線平行，另一人用裝有專用槍頭的電錘在小沖擊狀態(tài)下定位合金齒，確認二者軸線重合、定位正確時快速將合金齒推入孔底；⑤全部合金齒鑲嵌完成后，將固齒完成的鉆頭放在預先準備好的木板上，自然冷卻到室溫，固齒完成。本工藝方法是利用金屬材料熱脹冷縮原理進行的。鉆頭體加熱時消除部分內(nèi)應力，同時孔徑稍有增大，鑲齒時的過盈是相應略有降低，從而減小了過盈應力。這也有利于保證同軸度，固齒完后室溫冷卻過程中齒孔慢慢縮小，對合金齒緊固力增大，達到固齒工藝要求。與冷壓鑲齒工藝比較，本發(fā)明的優(yōu)點在于:1合金齒鑲嵌利用金屬材料熱脹冷縮性能，鉆頭體在加熱保溫過程中消除了部分內(nèi)應力，避免了應力集中造成的薄弱點，同時熱脹過程使齒孔直徑稍有增大，降低了鑲嵌時的過盈應力，這就防止了高負荷、大扭矩狀態(tài)下鉆頭體斷裂、崩塊等情況的發(fā)生，增長了鉆頭的使用壽命，保證了鑿巖作業(yè)的正常進行；2、由于降低了鑲嵌時的過盈應力，合金齒底部又有倒角，所用專用槍頭前端形狀與合金齒頭部外形吻合，所以電錘的顫動會使合金齒自動對正齒孔，保證了二者同軸度要求和鑲嵌質(zhì)量，提高了鉆頭工作的穩(wěn)定性和可靠性；3、所需工藝裝備少，操作簡便，易于實施，適宜廣泛推廣應用。


圖1為鑿巖鉆頭結構頭圖2為圖1的左視3加工現(xiàn)場示意面說明:圖1中:1-合金齒2-鉆頭體圖3中:1-合金齒 2-鉆頭體 3-架子 4-扳手 5_三爪卡盤6_專用槍頭7-電錘
具體實施例方式下面結合

本發(fā)明的具體實施方式
:如圖1所示，柱齒類鑿巖鉆頭由鉆頭體2和合金齒I構成,合金齒I的齒柱部分嵌入鉆頭體2上的合金齒孔中,本發(fā)明熱嵌固齒方法的工藝程序為:1、鉆頭體2上合金齒孔的加工質(zhì)量控制，技術要求是孔徑公差等級為H7，孔的圓度公差為0.005mm,為達到此要求，孔的加工只能在鉆頭體熱處理后進行，然鉆頭體在滲碳淬火后，表面硬度很高，很難加工，為此在鉆頭體滲碳淬火前齒孔表面需涂一層防滲碳劑，使齒孔加工表面硬度保持在適宜加工的范圍；2、合金齒I齒柱外徑加工質(zhì)量控制，合金齒I的鑲嵌過盈是一般控制在0.02
0.05mm范圍內(nèi)，相對于H7的孔徑公差，合金齒齒柱外徑公差等級應為S6，另外為便于保證裝配同軸度合金齒底面制有倒角；3、工藝裝備準備，所需普通工藝裝備有:保溫爐、三爪卡盤、扳手、電錘、木板，專用設備有:專用鑷子、專用槍頭、防燙專用手套、防噪音耳塞和架子；4、固齒加工步驟①啟動保溫爐，按技術要求設定溫度；②保溫爐溫度達到設定值后，將鉆頭體2放入爐中，按技術要求設定保溫時間；③達到設定保溫時間后，用防燙專用手套將鉆頭體2從爐中取出放入固定在架子3上的三爪卡盤5中，用扳手4將其夾緊，防止鉆頭體2晃動(如圖3所示)；
④固齒加工，此工序由二人配合進行，一人用專用鑷子夾持合金齒I放置到鉆頭體2上對應的合金齒孔口，使合金齒軸線與齒孔軸線平行，另一人用裝有專用槍頭6的電錘7在小沖擊狀態(tài)下定位合金齒，確認二者軸線重合、定位正確時快速將合金齒推入孔底；⑤全部合金齒鑲嵌完成后，將固齒完成的鉆頭放在預先準備好的木板上，自然冷卻到室溫，固齒完成。
權利要求
1.一種柱齒類鑿巖鉆頭熱嵌固齒工藝，柱齒類鑿巖鉆頭由鉆頭體(2)和合金齒(1)構成，合金齒鑲嵌在鉆頭體上的合金齒孔中，其特征在于本發(fā)明為熱嵌固齒法，工藝程序如下: 一、鉆頭體(2)上合金齒孔加工質(zhì)量控制，保證孔徑公差和圓度公差的技術要求； 二、合金齒(1)外徑的加工質(zhì)量控制，合金齒(1)嵌入部分外徑公差符合技術要求； 三、工藝裝備準備； 四、固齒加工步驟: a、啟動保溫爐，按技術要求設定溫度； b、將鉆頭體(2)放入保溫爐中，按技術要求設定保溫時間； C、達到設定保溫時間后，將鉆頭體(2)取出放入固定在架子(3)上的三爪卡盤(5)中，并夾緊； d、固齒，由二人配合進行，一人用專用鑷子夾持合金齒(1)放置到鉆頭體(2)上對應的合金齒孔口，另一人用裝有專用槍頭(6)的電錘(7)在小沖擊狀態(tài)下定位合金齒，并快速推入孔底； e、全部合金齒鍵嵌完成后，室溫冷卻，固齒完成。
2.根據(jù)權利要求1所述的熱嵌固齒工藝，其特征在于鉆頭體(2)在滲碳淬火前齒孔表面涂防滲碳劑。
3.根據(jù)權利要求1所述的熱嵌固齒工藝，其特征在于合金齒(1)底面制有倒角。
4.根據(jù)權利要求1所述的熱嵌固齒工藝，其特征在于合金齒鑲嵌過盈量為0.02 0.05mm。
全文摘要
本發(fā)明公開一種柱齒類鑿巖鉆頭熱嵌固齒工藝，是釬具鑿巖鉆頭的制造方法，特別是柱齒類鑿巖鉆頭合金齒鑲嵌工藝。本發(fā)明采用熱嵌固齒工藝解決現(xiàn)用常溫冷壓鑲嵌工藝存在的較大應力集中和同軸度超差的問題，從而防止了鉆頭體斷裂、崩塊和合金齒脫落等故障。本發(fā)明技術方案中，首先控制合金齒孔和合金齒外徑的加工質(zhì)量，準備工藝裝備，然后按工藝程序進行固齒加工，其步驟是1、啟動保溫爐，設定保溫溫度；2、將鉆頭體放入爐中，設定保溫時間；3、將鉆頭體取出放入三爪卡盤中；4、由二人配合操作，用專用槍頭和電錘進行鑲嵌固齒；5、室溫冷卻，固齒完成。本發(fā)明用于柱齒類鑿巖鉆頭的制造，具體是合金齒的鑲嵌。
文檔編號B23P11/02GK103084782SQ20121059765
公開日2013年5月8日 申請日期2012年12月21日 優(yōu)先權日2012年12月21日
發(fā)明者耿志君, 趙存權, 王琳, 劉少君 申請人:天水風動機械有限責任公司