專利名稱：一種耐磨軸頸的三牙輪鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種三牙輪鉆頭，特別涉及一種帶有耐磨軸頸的三牙輪鉆頭，屬于鉆頭技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前礦用三牙輪鉆頭的軸頸一般采用熱處理的金屬材質(zhì)。三牙輪鉆頭結(jié)構(gòu)中，牙輪中心線(軸頸軸線)相對(duì)于鉆機(jī)軸線呈50 55度的軸傾角，也即是牙輪相對(duì)豎直方向傾斜設(shè)置。牙輪鉆頭工作時(shí)，鉆機(jī)施加給鉆頭上的軸壓，通過(guò)軸頸及軸承傳給牙輪，使得軸頸向靠近牙輪外側(cè)的方向擠壓，從而使軸頸的該側(cè)面與牙輪內(nèi)表面產(chǎn)生較大的擠壓作用， 加之牙輪帶動(dòng)滾動(dòng)體繞軸頸高速旋轉(zhuǎn)，使得長(zhǎng)時(shí)間工作后的軸頸與牙輪相擠壓的一側(cè)的表面極易磨損。軸頸磨損不但破壞了軸承結(jié)構(gòu)，還增大了軸頸與軸承內(nèi)表面的摩擦，降低了牙輪鉆頭的工作效率，更重要的是，軸頸磨損加大了軸頸與牙輪之間的間隙，導(dǎo)致牙輪的松動(dòng)和變形，使得牙輪與牙輪之間容易發(fā)生碰齒現(xiàn)象，鉆頭高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，牙輪間的碰齒現(xiàn)象會(huì)極大地?fù)p壞牙輪結(jié)構(gòu)，降低鉆頭的使用壽命。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)三牙輪鉆頭軸頸與牙輪相擠壓的側(cè)面磨損嚴(yán)重、鉆頭結(jié)構(gòu)易損壞、鉆頭使用壽命低的缺陷與不足，提供一種帶有耐磨軸頸的三牙輪鉆頭，其軸頸耐磨性高，鉆頭結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)。本實(shí)用新為實(shí)現(xiàn)技術(shù)目的采用的技術(shù)方案是一種耐磨軸頸的三牙輪鉆頭，包括牙輪、軸頸和滾動(dòng)體，所述軸頸靠近牙輪外側(cè)的側(cè)面上沿軸向設(shè)有開口凹槽，所述開口凹槽內(nèi)設(shè)有耐磨合金堆焊層。一種耐磨軸頸的三牙輪鉆頭，所述開口凹槽的橫截面為月牙形，所述月牙形開口凹槽的弧頂位于軸頸靠近牙輪外側(cè)的半圓周的頂部。一種耐磨軸頸的三牙輪鉆頭，所述開口凹槽的最大深度為2 5mm。一種耐磨軸頸的三牙輪鉆頭，所述開口凹槽的弧長(zhǎng)為軸頸的圓周的1/3 1/2。一種耐磨軸頸的三牙輪鉆頭，所述耐磨合金堆焊層采用鈷鉻鎢合金。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的特點(diǎn)是1.軸頸上與牙輪相擠壓的側(cè)面上設(shè)有開口凹槽和耐磨合金堆焊層，顯著增強(qiáng)了軸頸的表面強(qiáng)度和耐磨性，減少了軸頸磨損現(xiàn)象，以及牙輪松動(dòng)、碰齒現(xiàn)象，提高了牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，延長(zhǎng)了鉆頭的使用壽命。2.通過(guò)開口凹槽的設(shè)置，使軸頸表面局部增加的堆焊層不改變軸頸的幾何尺寸， 保證了牙輪鉆頭的正常工作。3.僅在軸頸局部表面設(shè)置耐磨合金堆焊層，且耐磨合金堆焊層的橫截面為月牙形，其厚度與軸頸表面受到的擠壓荷載相適應(yīng)，在保證軸頸耐磨性的前提下顯著節(jié)約了耐磨合金材料。
圖1是本實(shí)用新型的耐磨軸頸的三牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的A-A剖視圖。圖中牙輪1，軸頸2，滾動(dòng)體3，開口凹槽4，耐磨合金堆焊層5。
具體實(shí)施方式
參見圖1和圖2，本實(shí)用新型提供的耐磨軸頸的三牙輪鉆頭，包括牙輪1、軸頸2和滾動(dòng)體3，軸頸2靠近牙輪外側(cè)的側(cè)面上沿軸向設(shè)有開口凹槽4，開口凹槽4內(nèi)設(shè)有耐磨合金堆焊層5。三牙輪鉆頭中，牙輪中心線(即軸頸軸線)相對(duì)于鉆機(jī)軸線呈50 55度的軸傾角，也即是牙輪相對(duì)豎直方向傾斜設(shè)置，其中，與巖層接觸的一側(cè)為牙輪外側(cè)，相對(duì)的一側(cè)為牙輪內(nèi)側(cè)。三牙輪鉆頭工作時(shí)，鉆機(jī)施加給軸頸2的軸向壓力，使得軸頸2向牙輪外側(cè)的方向傾斜，因而軸頸2靠近牙輪外側(cè)的側(cè)表面與牙輪1的內(nèi)表面產(chǎn)生較大的擠壓作用，而軸頸2靠近牙輪內(nèi)側(cè)的側(cè)表面與牙輪1的擠壓作用則較小，因而鉆頭長(zhǎng)時(shí)間工作后，軸頸2 靠近牙輪外側(cè)的側(cè)表面更易產(chǎn)生磨損。本實(shí)用新型提供的三牙輪鉆頭，在軸頸2靠近牙輪外側(cè)的側(cè)面上設(shè)置開口凹槽4，并加工耐磨合金堆焊層5，顯著增強(qiáng)了軸頸2的受擠壓的側(cè)面的表面強(qiáng)度和耐磨性，減少了軸頸磨損現(xiàn)象，以及牙輪松動(dòng)、碰齒現(xiàn)象，提高了牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，延長(zhǎng)了鉆頭的使用壽命。并且通過(guò)開口凹槽的設(shè)置，使軸頸表面局部增加的堆焊層不改變軸頸的幾何尺寸，保證了牙輪鉆頭的正常工作。為進(jìn)一步增強(qiáng)軸頸的耐磨性，可選用耐磨性好的鈷鉻鎢合金堆焊。本實(shí)用新型提供的耐磨軸頸的礦用三牙輪鉆頭，開口凹槽4的橫截面形狀可以為月牙形，并且月牙形開口凹槽4的弧頂位于牙輪外側(cè)6的半圓周的頂部。月牙形的耐磨合金堆焊層5沿徑向的厚度不同，月牙的弧頂位于受擠壓作用最大的位置，耐磨層的厚度也最大，月牙自弧頂向兩側(cè)的厚度逐漸減小，適應(yīng)軸頸表面逐漸減小的擠壓作用，因而，月牙形的耐磨合金層5，其不同厚度的設(shè)置與軸頸表面的不同的受力分布情況相適應(yīng)，在確保軸頸2的耐磨強(qiáng)度的前提下，顯著節(jié)約耐磨合金材料成本。綜合考慮軸頸2的受力情況，月牙形開口凹槽4的最大深度可以設(shè)置為2 5mm，弧長(zhǎng)可以設(shè)置為軸頸2的圓周長(zhǎng)的1/3 1/2。上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例做了具體說(shuō)明，但本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實(shí)用新型宗旨前提下做出各種變化。
權(quán)利要求1.一種耐磨軸頸的三牙輪鉆頭，包括牙輪(1)、軸頸( 和滾動(dòng)體(3)，其特征在于所述軸頸(2)靠近牙輪外側(cè)的側(cè)面上沿軸向設(shè)有開口凹槽G)，所述開口凹槽(4)內(nèi)設(shè)有耐磨合金堆焊層(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐磨軸頸的三牙輪鉆頭，其特征在于所述開口凹槽(4) 的橫截面為月牙形，所述月牙形開口凹槽的弧頂位于軸頸( 靠近牙輪外側(cè)的半圓周的頂部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種耐磨軸頸的三牙輪鉆頭，其特征在于所述開口凹槽(4) 的最大深度為2 5mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種耐磨軸頸的三牙輪鉆頭，其特征在于所述開口凹槽(4) 的弧長(zhǎng)為軸頸O)的圓周的1/3 1/2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種耐磨軸頸的三牙輪鉆頭，其特征在于所述耐磨合金堆焊層( 采用鈷鉻鎢合金。
專利摘要一種耐磨軸頸的三牙輪鉆頭，包括牙輪、軸頸和滾動(dòng)體，軸頸位于牙輪外側(cè)的側(cè)面上沿軸向設(shè)有月牙形凹槽，凹槽內(nèi)堆焊耐磨合金層。本實(shí)用新型提供的耐磨軸頸的三牙輪鉆頭，在軸頸表面受擠壓的側(cè)面上設(shè)有月牙形凹槽和耐磨合金堆焊層，極大地增強(qiáng)了軸頸表面強(qiáng)度和耐磨性，減少了軸頸磨損現(xiàn)象，以及牙輪松動(dòng)、碰齒現(xiàn)象，提高了牙輪鉆頭的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，以及牙輪鉆頭軸承的機(jī)械性能，并且耐磨合金堆焊層厚度設(shè)置與軸頸受到的擠壓應(yīng)力分布情況相適應(yīng)，有效節(jié)約了耐磨合金堆焊材料成本。
文檔編號(hào)E21B10/22GK202131978SQ201120241908
公開日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月11日
發(fā)明者吳崇成, 方楊 申請(qǐng)人:湖北鳴利來(lái)冶金機(jī)械科技有限公司