專利名稱：潛孔鉆頭的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及礦山工程用潛孔鉆具，尤其是一種用于中硬(f=8 10)以 上巖石上鉆孔的潛孔鉆頭。
背景技術：
目前，公知的潛孔鉆頭如115型鉆頭的頭部結構多為在鉆頭的頭端設有的 氣孔和與氣孔接通的排粉槽，在圓周方向上有一定夾角分布設有的邊齒而在頭 端中間平面上設有內齒的這樣一種布齒原則，且多采用按邊齒和內齒設置的數 量均相同來進行布齒，而對于這種型式的鉆具來說，在鉆頭扭矩一定的情況下， 由于邊緣各齒在與巖石的接觸面積和轉速上均大于內齒，這樣各邊齒所承受的 扭矩也會大大超過各內齒所承受的扭矩，導致在中硬巖上打孔，邊齒磨損較快, 鑿速低，鉆頭壽命短。同時鉆頭頭端上氣孔和排粉槽的設計布局也不合理，造 成巖渣排出不暢，增加了重復破碎，并且由氣孔噴出的氣體對各齒的冷卻效果 也較差，這也大大降低了鉆頭的使用壽命。 發明內容
本實用新型所要解決的技術問題是提供了一種能夠大大減小單齒所承受的 扭矩力和沖擊，使邊齒磨損小，可以相應提高鑿速，并且對各齒具有良好的冷 卻效果的從而大大延長鉆頭壽命的潛孔鉆頭。
為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是潛孔鉆頭，包括鉆頭體， 所述鉆頭體頭端設有大平面，大平面外周設有斜面，所述鉆頭體外周表面均勻 設有若干排粉槽，所述斜面上均勻設有若干邊齒且所述邊齒與排粉槽相互間隔 排列，所述大平面上設有若干內齒和兩連通鉆頭體內部氣道的氣孔，所述大平 面上設有兩個排粉斜槽，所述兩排粉斜槽分別連通所述兩氣孔與所述排粉槽中 的兩個，且所述兩氣孔中心之間的連線穿過所述大平面中心。
作為進一步的改進，所述鉆頭體頭端直徑為114mm，所述排粉槽和邊齒分別為8個，所述內齒為6個，所述邊齒球徑為14mm，所述內齒球徑為13咖， 所述邊齒均勻分布于直徑為102mm圓周上，所述內齒中4個均勻分布于直徑為 75咖圓周上且該4內齒分別與相鄰邊齒之間的夾角為22.5° ，而另二個分布于 同一直線并分別位于直徑為48 mm、 22 mm圓周上，且該兩內齒與分布于直徑為 75mm圓周上的相鄰內齒之間夾角均為45。。
作為進一步的改進，所述大平面與所述斜面之間的角度為35° 45° 。 作為進一步的改進，所述排粉斜槽與所述大平面之間的夾角為15° 。 作為進一步的改進，所述鉆頭體圓周方向上排粉槽為截面半徑是12蘭弧狀 的長槽。
作為進一步的改進，所述鉆頭體頭端設有與鉆頭體軸線呈10°夾角的倒錐 斜面。
上述技術方案的潛孔鉆頭，各齒在鉆頭端面上分布均勻，并承受著大致相 等的破巖面積，以保證在破巖時各齒受力分布均勻，避免邊齒在鑿巖時受力不 均而早期破壞，這樣在中硬巖上打孔時，邊齒磨損較小，鑿速可以相應提高， 鉆頭壽命長。并且端面上氣孔、排粉斜槽和排粉槽的設計，可使得巖渣順利排 出，避免了重復破碎，同時提高了由氣孔噴出的氣體對各齒的冷卻效果，大大 延長了鉆頭的使用壽命。以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步的說明。
圖1是本實用新型潛孔鉆頭的結構示意圖； 圖2是
圖1中A—A向剖視圖。
具體實施方式
如
圖1和圖2所示，潛孔鉆頭，包括鉆頭體5，在鉆頭體5的頭端設有大 平面3，在位于大平面3的外周設有環狀斜面1，斜面1向外傾斜且大平面3 與斜面1之間的角度為35。 45° ，可以采用35。的設計，在鉆頭體5外周表 面均勻設有若干排粉槽11，排粉槽11采用沿鉆頭體5軸向延伸方式設置，斜面1上均勻設有若干邊齒12且邊齒12與排粉槽11相互間隔排列，在大平面3 上設有若干內齒31和兩連通鉆頭體5內部氣道的氣孔4,大平面3上設有兩個 排粉斜槽41，兩排粉斜槽41分別連通兩氣孔4與排粉槽11中的兩個，且兩氣 孔4中心之間的連線穿過所述大平面3中心。并且邊齒12和內齒31分別為采 用合金制成的半球形柱齒狀，鑿孔作業時，通過鉆頭體5承載各邊齒、內齒和 傳遞沖擊功，通過各邊齒和內齒用來破碎巖石，并且由于大平面3與斜面1 之間的角度為35。，所以邊齒12也向外傾斜，而邊齒12和內齒31分別為采 用合金制成的半球形柱齒狀，防止了作業時的卡鉆，并且由于邊齒工作條件惡 劣，磨損快，所以采用邊齒12的球徑大于內齒31的球徑，以提高各齒的強度 和使用壽命。并且可以采用相鄰各邊齒和\或內齒之間的中心距大于各齒球徑的 L5 2倍，使齒間應力盡可能小，保證固齒強度。
在實際設計應用時，邊齒和內齒的布置應遵循以下幾條原則
1、 硬質合金在鉆頭端面上分布均勻，每齒負擔的破巖面積大致相等；
2、 各圈沿徑向在同一直線上的投影分布均勻，相鄰圓周上的齒在轉動時的 轉動軌跡有適當的重疊；
3、 由于邊齒工作條件惡劣，運動線速度大，邊齒應采用大規格合金；
4、 相鄰各齒與齒之間的中心距應大于齒直徑的1. 5 2倍，使齒孔間應力 盡可能小。
具體的一種如115型的潛孔鉆頭，該鉆頭體5采用頭端直徑為114咖，大 平面3與斜面1之間的角度采用35°的設計，這樣邊齒12也向外傾斜，并在 鉆頭體5頭端直徑①114處設有一倒錐斜面，該倒錐斜面與鉆頭體軸線呈10° 夾角，以防止卡鉆現象；排粉槽11和邊齒12分別為8個，而內齒31則為6 個，邊齒12球徑為14mm，內齒31球徑為13mm， 8個邊齒12均勻分布于直徑 0>1為102mm圓周上，以45°夾角分布，內齒31中4個均勻分布于直徑①2為 75 mm圓周上以90°夾角分布，且該4內齒分別與相鄰邊齒之間的夾角為 22. 5° ，而另二個分布于同一直線并分別位于直徑03為48 mm、 04為22 mm圓周上，且該兩內齒與分布于直徑02為75 iMi圓周上的相鄰內齒之間夾角均為 45° ;邊齒和內齒在鉆頭體5頭端上這樣的分布，相鄰圓周上的齒在轉動時的 轉動軌跡有適當的重疊，鑿巖不留墻面，鑿巖徹底；由于邊齒工作條件惡劣， 磨損快，故邊齒采用了球徑為14Mi規格的合金，內齒球徑為13mra規格的合金， 并且布齒時各齒最小中心距(1為21.8咖> (1.5X14咖)二2lmm，以使各齒孔 間應力盡可能小，保證固齒強度。而兩氣孔4直徑則采用17 mm，且兩氣孔4 中心之間的連線穿過大平面3中心，這樣，兩氣孔4、分別與兩氣孔4連接的 兩排粉斜槽41以及與兩排粉斜槽41連通的排粉槽可在鉆頭體5頭端呈180° 布置，對于這種布齒型式的鉆頭來說，在鉆頭扭矩和沖擊一定的情況下，各邊 齒所承受的扭矩力為1/8鉆頭扭矩，單個邊齒所承受的扭矩力和沖擊將大大減 小。同時兩氣孔4連通鉆頭體5內部氣道的兩支氣道分別向內傾斜并與鉆頭體 5軸線呈21。；排粉斜槽41與大平面3之間的夾角為15。，并且排粉斜槽41 為截面半徑是8 mm弧狀的長槽，而鉆頭體圓周上排粉槽11為截面半徑是12 mm 的弧狀長槽，以保證在鉆頭工作期間，可及時將巖渣排出孔底，減少重復破碎， 提高鑿孔速度，從氣孔噴出的氣體能夠冷卻各齒，提高鉆頭的壽命。該型號潛 孔鉆頭的結構設計，在中硬巖上打孔，邊齒磨損較小，鑿速可以相應提高，鉆 頭壽命長。
本實用新型中各尺寸、角度數值，在實際生產加工制造中，可能會存在一 定加工誤差，如加工誤差為國家所允許的加工公差標準范圍之內，為本實用新 型的保護范圍。
權利要求1、潛孔鉆頭，包括鉆頭體(5)，其特征在于所述鉆頭體(5)頭端設有大平面(3)，所述大平面(3)外周設有斜面(1)，所述鉆頭體(5)外周表面均勻設有若干排粉槽(11)，所述斜面(1)上均勻設有若干邊齒(12)且所述邊齒(12)與排粉槽(11)相互間隔排列，所述大平面(3)上設有若干內齒(31)和兩連通鉆頭體(5)內部氣道的氣孔(4)，所述大平面(3)上設有兩個排粉斜槽(41)，所述兩排粉斜槽(41)分別連通所述兩氣孔(4)與所述排粉槽(11)中的兩個，且所述兩氣孔(4)中心之間的連線穿過所述大平面(3)中心。
2、 如權利要求1所述潛孔鉆頭，所述鉆頭體(5)頭端直徑為114 imn， 所述排粉槽(11)和邊齒(12)分別為8個，所述內齒(31)為6個，所述邊 齒(12)球徑為14mm，所述內齒(31)球徑為13 mm，所述邊齒(12)均勻分 布于直徑為102mra圓周上，所述內齒(31)中4個均勻分布于直徑為75 nim圓周 上且該4內齒分別與相鄰邊齒之間的夾角為22.5° ，而另二個分布于同一直線 并分別位于直徑為48 mm、 22咖圓周上，且該兩內齒與分布于直徑為75咖圓周 上的相鄰內齒之間夾角均為45。。
3、 如權利要求2所述潛孔鉆頭，其特征在于所述大平面(3)與所述 斜面(1)之間的角度為35。 45° 。
4、 如權利要求2所述潛孔鉆頭，其特征在于所述排粉斜槽(41)與所 述大平面(3)之間的夾角為15° 。
5、 如權利要求2所述潛孔鉆頭，其特征在于所述鉆頭體圓周方向上排 粉槽(11)為截面半徑是12nmi弧狀的長槽。
6、 如權利要求1至5中任一項所述潛孔鉆頭，其特征在于所述鉆頭體 (5)頭端設有與鉆頭體軸線呈10°夾角的倒錐斜面。
專利摘要本實用新型公開了一種潛孔鉆頭，包括鉆頭體，鉆頭體頭端設有大平面，位于大平面外周設有環狀斜面，鉆頭體外周表面均勻設有若干排粉槽，斜面上均勻設有若干邊齒且所述邊齒與排粉槽相互間隔排列，大平面上設有若干內齒和兩連通鉆頭體內部氣道的氣孔，大平面上分別設有連通所述兩氣孔與排粉槽中的兩個的排粉斜槽，且兩氣孔與排粉斜槽位于穿過所述大平面中心的一直線上。本實用新型能夠大大減小單齒所承受的扭矩力和沖擊，使邊齒磨損小，可以相應提高鑿速，并且對各齒具有良好的冷卻效果的從而大大延長鉆頭壽命。
文檔編號E21B10/44GK201232525SQ20082002676
公開日2009年5月6日 申請日期2008年8月5日 優先權日2008年8月5日
發明者李保順 申請人:李保順