專利名稱：反螺旋截齒鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種工程機(jī)械用的截齒鉆頭。

背景技術(shù)：
在地質(zhì)基礎(chǔ)工程施工中，鉆孔灌注樁是一項(xiàng)地基工程中最關(guān)鍵的因素，它承載著橋梁或高層建筑的整體力量，正所謂“萬丈高樓平地起”。它是決定整個建筑物壽命和安全的重要因素，傳統(tǒng)施工方法采用SD-15、SD-20等機(jī)型采用反循環(huán)、正循環(huán)工藝，配套籠式鉆頭進(jìn)行施工，由于設(shè)備和生產(chǎn)工藝自身存在致命的以下弱點(diǎn)①不利于移動；②扭力小；③施工深度低；④密封差，而使整個施工的進(jìn)度、質(zhì)量、效益大打折扣；為改變這種施工劣勢，一種新型的設(shè)備——旋挖鉆機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。我國自從上世紀(jì)九十年代中期從國外進(jìn)口少量的旋挖鉆機(jī)至今已走過了10年的歷程，進(jìn)口設(shè)備整機(jī)和配件價格昂貴，嚴(yán)重制約了旋挖鉆機(jī)的普及和使用，近幾年，以三一重工、上海金泰為代表的國產(chǎn)旋挖鉆機(jī)，迅速發(fā)展，國產(chǎn)化程度在不斷提高。
目前，國內(nèi)大企業(yè)都把精力集中在旋挖鉆機(jī)整機(jī)和底盤的改進(jìn)上，在配件及鉆具方面的技術(shù)開發(fā)力度嚴(yán)重不足。
目前，配套旋挖鉆機(jī)嵌巖鉆頭用的截齒如圖2所示，截齒都采用表面噴砂光潔處理，頭部外形過于對稱、平滑，截齒鑲嵌在鉆頭底座上切削前進(jìn)過程中難免會遇到卵石層、砂層及巖層，在破巖過程中由于摩擦力太小，加上泥砂灌入截齒底座的阻力；旋挖鉆進(jìn)的力度不足以帶動截齒的旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，使齒體頭部受力最重磨損嚴(yán)重，造成如圖3所示的單邊磨損，由于單邊不均勻磨損，所有產(chǎn)品只發(fā)揮了其原有壽命的30％左右，導(dǎo)致資源嚴(yán)重浪費(fèi)，嚴(yán)重降低了整個施工過程的工作效率，無形之中增加了整個施工的材料成本；造成如圖4所示的減徑磨損，使硬質(zhì)合金失去齒體的保護(hù)和夾持而提前脫落造成早期報廢，從而大大縮短了整個截齒的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是針對上述現(xiàn)狀，旨在提供一種能徹底解決齒體頭部快速單邊磨損和快速減徑磨損問題，破巖效果好、鉆進(jìn)速度快、使用壽命長的反螺旋截齒鉆頭。
本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案為，反螺旋截齒鉆頭，由合金頭部、截齒鋼體頭部、截齒鋼體中部、中部卡層和截齒鋼體尾部構(gòu)成，合金頭部為斗笠狀，截齒鋼體頭部上層中間硬質(zhì)合金部分為圓柱狀，其外有與旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)相反方向的反螺紋耐磨層，截齒鋼體頭部上層和截齒鋼體頭部中層的上部外面有與旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)相反方向的反螺紋耐磨層。
本實(shí)用新型截齒鋼體頭部上層4、截齒鋼體頭部中層5的上部外有與旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)相反方向的反螺紋耐磨層3，構(gòu)成與旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)相反方向的螺旋狀外翼，此外翼與鉆頭鉆進(jìn)相忤逆，迫使截齒在破巖鉆進(jìn)中由平行滑動鉆進(jìn)改為旋轉(zhuǎn)變動鉆進(jìn)，從而使整個截齒周邊均勻同等磨損，破巖效果好，大大提高破巖的。

圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖 圖2是老式截齒結(jié)構(gòu)示意圖 圖3是老式截齒單邊磨損狀態(tài)圖 圖4是老式截齒減徑磨損狀態(tài)圖 具體實(shí)施方式
參照圖1，本實(shí)用新型由合金頭部、截齒鋼體頭部、截齒鋼體中部7、中部卡層8和截齒鋼體尾部9構(gòu)成。合金頭部1由硬質(zhì)合金制成，直徑10-30mm，高15-30mm。截齒鋼體頭部上層4中間硬質(zhì)合金部分為圓柱狀，其外有與旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)相反方向反螺紋耐磨層3，反螺紋耐磨層3寬3-8mm，高1-8mm，縱向截面形狀為梯形、半圓形或弧形。截齒鋼體頭部上層4縱截面近似梯形，上邊寬15-35mm、下邊寬20-40mm、高12-20mm，外緣弧半徑為15-150mm。圖1中的2表示反螺旋耐磨層之間的間距，標(biāo)記6為截齒鉆頭鋼體頭部下層，R1為截齒鉆頭鋼體頭部外部形狀弧度，R2為截齒鉆頭鋼體頭部中層外部形狀弧度，R3為截齒鉆頭鋼體頭部下層中間的小U形槽弧度。
截齒鋼體頭部上層4和其下的截齒鋼體頭部中層5的部分外有與旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)相反方向的反螺紋耐磨層3。
為此，在齒體頭部導(dǎo)入與旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)相反方向的螺旋狀外翼，使此外翼與鉆頭鉆進(jìn)相忤逆，迫使截齒在破巖鉆進(jìn)中由平行滑動鉆進(jìn)改為旋轉(zhuǎn)變動鉆進(jìn)，從而使整個截齒周邊均勻同等磨損，大大提高破巖的效果。
為“迫”使截齒在工作過程中能旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)而導(dǎo)入反時針方向螺紋翼以增加摩擦力，這就要求這個螺紋翼必須采取耐磨處理，耐磨處理的方法有三種 1、截齒頭部按反時針方向嵌入硬質(zhì)合金條塊形成反螺紋耐磨翼(合金條塊硬度可達(dá)HRC85以上)。
2、截齒頭部鋼體加工出自體反螺旋翼，在此基礎(chǔ)上通過熱噴涂噴上強(qiáng)化復(fù)合涂層，該涂層HRC硬度可達(dá)60以上。
3、直接在截齒頭部按反時針方向進(jìn)行抗磨損堆焊技術(shù)處理，通過熔化耐磨材料方式在齒體頭部堆焊出一層耐磨層，并呈反螺旋形狀以降低齒體磨損速度，該耐磨層硬度可達(dá)HRC≥45以上。
同時，為保證截齒整體壽命，宜選用中碳合金鋼熱處理，使尾部硬度控制在HRC35～45°之間。
通過齒體頭部強(qiáng)化耐磨和反螺旋翼的處理，可大大提高截齒的使用效果和鉆進(jìn)速度，使硬質(zhì)合金與鋼體同步磨損以達(dá)到材料的充分利用。
本產(chǎn)口已經(jīng)武漢、上海、南京等地試用，得出一致結(jié)論反螺旋截齒鉆頭在同等工作條件下，與國內(nèi)外同類產(chǎn)品對比試驗(yàn)，結(jié)果表明反螺旋截齒鉆頭的使用效果優(yōu)于國內(nèi)外同類產(chǎn)品。
權(quán)利要求1、反螺旋截齒鉆頭，由合金頭部、截齒鋼體頭部、截齒鋼體中部(7)、中部卡層(8)和截齒鋼體尾部(9)構(gòu)成，合金頭部(1)為斗笠狀，截齒鋼體頭部上層(4)為圓柱狀，其特征在于截齒鋼體頭部上層(4)中間硬質(zhì)合金部分為圓柱狀，其外附著與旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)相反方向的反螺紋耐磨層(3)，截齒鋼體頭部上層(4)和截齒鋼體頭部中層(5)的上部外面有與旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)相反方向的反螺紋耐磨層(3)。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的反螺旋截齒鉆頭，其特征在于截齒鋼體頭部中間圓柱狀外的反螺紋耐磨層(3)寬3-8mm，高1-8mm。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的反螺旋截齒鉆頭，其特征在于截齒鋼體頭部上層(4)的縱向截面形狀為近似梯形，上邊寬15-35mm、下邊寬20-40mm、高12-20mm，外緣弧半徑為15-150mm。
專利摘要反螺旋截齒鉆頭，涉及一種工程機(jī)械用的截齒鉆頭。由合金頭部、截齒鋼體頭部、截齒鋼體中部、中部卡層和截齒鋼體尾部構(gòu)成，合金頭部為斗笠狀，截齒鋼體頭部上層中間硬質(zhì)合金部分為圓柱狀，其外附著與旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)相反方向的反螺紋耐磨層，截齒鋼體頭部上層和截齒鋼體頭部中層的上部外面有與旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)相反方向的反螺紋耐磨層。本實(shí)用新型截齒鋼體頭部上層、截齒鋼體頭部中層的上部外有與旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)相反方向的反螺紋耐磨層，構(gòu)成與旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)相反方向的螺旋狀外翼，此外翼與鉆頭鉆進(jìn)相忤逆，迫使截齒在破巖鉆進(jìn)中由平行滑動鉆進(jìn)改為旋轉(zhuǎn)變動鉆進(jìn)，從而使整個截齒周邊均勻同等磨損，破巖效果好，大大提高破巖的速度和鉆具的使用壽命。
文檔編號E21B10/46GK201173089SQ200720088658
公開日2008年12月31日 申請日期2007年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月3日
發(fā)明者林木壯 申請人:林木壯