專利名稱：一種長壽命潛孔鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種礦山工程用高效潛孔鉆具，尤其是一種安裝在沖擊器上，用于中硬以上巖石上鉆孔的長壽命潛孔鉆頭。
背景技術(shù)：
目前，公知的潛孔鉆頭頭部結(jié)構(gòu)大都是斜面加小平面的鼓形結(jié)構(gòu)如鉆徑為114mm 的115型鉆頭，在這樣的鉆頭的頭部平面上設(shè)有氣孔和與氣孔接通的排粉槽，而各齒頭和氣孔對稱分布于斜面加小平面上，對于該種結(jié)構(gòu)設(shè)計方式的鉆具來說，其主要適應(yīng)于低中風(fēng)壓時鉆鑿軟或中硬巖層，而當(dāng)其應(yīng)用于在中硬巖以上的巖石上進(jìn)行打孔作業(yè)時，不僅鑿速低，并且在作業(yè)中會出現(xiàn)巖渣顆粒大，鉆頭體磨損快，易產(chǎn)生掉齒等現(xiàn)象，造成鉆頭使用壽命短。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供了一種可用于中硬巖以上巖石的打孔作業(yè)，并且鑿速高、作業(yè)時巖渣顆粒小、鉆頭體不易磨損、不易產(chǎn)生掉齒等現(xiàn)象的長壽命潛孔鉆頭。為達(dá)到以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是所述一種長壽命潛孔鉆頭包括鉆頭體，所述鉆頭體頭部設(shè)有大平面、位于大平面外周的環(huán)狀斜面，所述大平面與鉆頭體的軸線垂直，大平面上設(shè)有若干內(nèi)齒和氣孔，所述環(huán)狀斜面上均勻設(shè)有多個邊齒和排粉斜槽，其特征在于所述氣孔有兩個，非對稱地分布于大平面上，氣孔與鄰近的排粉斜槽之間通過排粉槽連接；所述內(nèi)齒有3-8個，分別位于至少兩個不同直徑的同心圓上。所述邊齒和排粉斜槽各有7個，均勻分布在環(huán)狀斜面上；所述內(nèi)齒有6個，其中4 個內(nèi)齒分布于大直徑圓周上，另外兩個內(nèi)齒位于大直徑圓周的內(nèi)部。采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是鑿速高、作業(yè)時巖渣顆粒小、鉆頭體不易磨損、不易產(chǎn)生掉齒等現(xiàn)象，使用壽命長。


圖1為本發(fā)明一個實施例的端面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1實施例的A-A剖視圖。
具體實施例方式如圖1、圖2所示，所述一種長壽命潛孔鉆頭包括鉆頭體5，所述鉆頭體5頭部設(shè)有大平面3、位于大平面3外周的環(huán)狀斜面1，所述大平面3與鉆頭體5的軸線垂直，大平面3 上設(shè)有若干內(nèi)齒31和氣孔4，所述環(huán)狀斜面1上均勻設(shè)有多個邊齒12和排粉斜槽11，其特征在于所述氣孔4有兩個，非對稱地分布于大平面3上，氣孔4與鄰近的排粉斜槽11之間通過排粉槽41連接；所述內(nèi)齒31有3-8個，分別位于至少兩個不同直徑的同心圓上。作為本發(fā)明的一個實施例，所述邊齒12和排粉斜槽11各有7個，均勻分布在環(huán)狀
3斜面1上；所述內(nèi)齒31有6個，其中4個內(nèi)齒31分布于大直徑圓周上，另外兩個內(nèi)齒31位于大直徑圓周的內(nèi)部。具體來說，所述分布于大直徑圓周上的4個內(nèi)齒31內(nèi)齒與相鄰邊齒之間的夾角均為25. 71° ；所述兩個氣孔在鉆頭體頭部大平面上按夾角154. °分布；所述大平面3外周的環(huán)狀斜面1之間的角度為35°、5° ；鉆頭體5頭部的直徑為114mm，所述邊齒分布于直徑為99mm的圓周上，所述內(nèi)齒中4個分布于直徑為70mm的圓周上，而另兩個分別位于直徑為42mm和22mm的圓周上，所述邊齒球徑為16mm，所述內(nèi)齒球徑為13mm。由于是采用了在鉆頭體頭部設(shè)有大平面、位于大平面外周的環(huán)狀斜面，鉆頭體外周表面均勻設(shè)有若干沿軸向延伸的排粉斜槽，斜面上均勻設(shè)有若干邊齒且邊齒與排粉斜槽相互間隔排列，大平面上設(shè)有若干內(nèi)齒和兩個連通鉆頭體內(nèi)部氣道的氣孔，大平面上設(shè)有兩個排粉槽，所述兩個排粉斜槽分別連通所述兩氣孔與兩個外周表面上排粉斜槽，兩氣孔在大平面周向上按一夾角分布，這樣的結(jié)構(gòu)可以使得鉆頭在工作期間，可及時將巖渣排出， 減少了巖石的重復(fù)破碎，提高鑿孔速度，并且從氣孔噴出的氣體能夠冷卻各齒，提高鉆頭壽命。邊齒和內(nèi)齒分別采用合金制成的半球形柱齒狀，且邊齒的球徑大于內(nèi)齒的球徑，提高了各齒的強度和使用壽命。排粉斜槽和邊齒分別為7個，即邊齒采用51. 43°夾角分布， 內(nèi)齒為6個，且各內(nèi)齒與相鄰邊齒之間夾角分別為25. 71°，排粉斜槽和邊齒相互間隔排列并采用相鄰各邊齒和內(nèi)齒之間的中心距大于各齒球徑的1. 5^2倍，這樣各齒在端面上分布均勻，并承受著大致相等的破巖面積，以保證在破巖是各齒受力分布均勻，避免個別齒在鑿巖時受力不均而早期破壞，影響鉆頭的整體壽命。兩氣孔在鉆頭體頭部大平面上按夾角 154. °分布。即兩排粉槽之間的夾角、以及連通的兩排粉斜槽之間的夾角均為154. °， 排粉斜槽與大平面軸向之間的夾角為2°，鉆頭體圓周方向上排粉斜槽為截面半徑是15mm 弧狀的長槽，便于將巖渣排出孔底，減少重復(fù)破碎，和從氣孔噴出的氣體對各齒的冷卻，提高鉆頭壽命。邊齒和內(nèi)齒分別采用合金制成的半球形柱齒狀，且邊齒的球徑大于內(nèi)齒的球徑，提高了各齒的強度和使用壽命。排粉斜槽和邊齒分別為7個，即邊齒采用51. 43°夾角分布，鉆頭體頭端外周面為一呈10°的倒錐過渡斜面。并且大平面與斜面之間角度為 35°、5°，防止了卡鉆現(xiàn)象發(fā)生，保證了鑿孔順利進(jìn)行，保護(hù)了鉆頭體。而采用鉆頭體5 頭部直徑為114mm的115型潛孔鉆頭，且邊齒分布于直徑為99mm的圓周上，內(nèi)齒中4個分布于直徑為70mm的圓周上，而另三個分別位于直徑為42mm和22mm的圓周上，邊齒球徑為 16mm,內(nèi)齒球徑為13mm，使各齒在鉆頭體轉(zhuǎn)動時各齒圈軌跡的內(nèi)外側(cè)有一定的重疊，鑿巖時不留墻面，鑿巖徹底，并使各齒間應(yīng)力盡可能小，保證回轉(zhuǎn)時有足夠的固齒強度，使得該型潛孔鉆頭在中硬巖上打孔時，邊齒規(guī)格大，磨損較小，鑿速可以相應(yīng)提高，鉆頭壽命長。
權(quán)利要求
1.一種長壽命潛孔鉆頭，包括鉆頭體(5)，所述鉆頭體(5)頭部設(shè)有大平面(3)、位于大平面(3 )外周的環(huán)狀斜面(1)，所述大平面(3 )與鉆頭體(5 )的軸線垂直，大平面(3 )上設(shè)有若干內(nèi)齒(31)和氣孔(4)，所述環(huán)狀斜面(1)上均勻設(shè)有多個邊齒(12)和排粉斜槽(11)， 其特征在于所述氣孔(4)有兩個，非對稱地分布于大平面(3)上，氣孔(4)與鄰近的排粉斜槽(11)之間通過排粉槽(41)連接；所述內(nèi)齒(31)有3-8個，分別位于至少兩個不同直徑的同心圓上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種長壽命潛孔鉆頭，其特征在于所述邊齒(12)和排粉斜槽(11)各有7個，均勻分布在環(huán)狀斜面(1)上；所述內(nèi)齒(31)有6個，其中4個內(nèi)齒(31) 分布于大直徑圓周上，另外兩個內(nèi)齒(31)位于大直徑圓周的內(nèi)部。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種礦山工程用高效潛孔鉆具，尤其是一種安裝在沖擊器上，用于中硬以上巖石上鉆孔的長壽命潛孔鉆頭。包括鉆頭體，所述鉆頭體頭部設(shè)有大平面、位于大平面外周的環(huán)狀斜面，所述大平面與鉆頭體的軸線垂直，大平面上設(shè)有若干內(nèi)齒和氣孔，所述環(huán)狀斜面上均勻設(shè)有多個邊齒和排粉斜槽，其特征在于所述氣孔有兩個，非對稱地分布于大平面上，氣孔與鄰近的排粉斜槽之間通過排粉槽連接；所述內(nèi)齒有3-8個，分別位于至少兩個不同直徑的同心圓上。本發(fā)明的有益效果是鑿速高、作業(yè)時巖渣顆粒小、鉆頭體不易磨損、不易產(chǎn)生掉齒等現(xiàn)象，使用壽命長。
文檔編號E21B10/36GK102434107SQ201210013360
公開日2012年5月2日 申請日期2012年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月17日
發(fā)明者候磊磊, 孟繁寶, 朱同蘭, 朱月坤, 李保順, 李梅, 王榮起, 趙國榮, 鄔月云, 鄭世月, 高子路 申請人:李保順