CN101137816A - 用于钻孔的钻头 - Google Patents

Abstract

一种用于钻孔的钻头，该钻头包括：支撑件，该支撑件具有基本上纵向贯通支撑件的通道；基本上环形的冠部，其界定冠部远端和冠部近端、径向向内定位的冠部内表面和径向向外定位的冠部外表面，冠部自支撑件延伸；切口，其自冠部远端基本上纵向地朝向冠部近端在冠部内表面和冠部外表面之间延伸，该切口界定切口第一侧壁、基本上沿圆周相对的切口第二侧壁以及在其之间延伸的基本上相对于冠部远端的切口近壁；以及加强构件，其基本上沿圆周延伸，跨过切口第一壁和切口第二壁之间的切口；其中，切口包括在加强构件和切口近壁之间延伸的切口近段以及在加强构件和冠部远端之间延伸的切口远段。

Description

用于钻孔的钻头

本发明要求于2005年1月18日提交的临时申请号No.60/644,369的优先权。

技术领域

本发明涉及钻孔的综合领域，更具体地，涉及钻头。

背景技术

除了别的以外，在地质勘探、采矿和建筑工业中，钻头被用于钻通岩石、混凝土和其他材料。通常，这些钻头包括由金属和金刚石混合构成的冠部。这样的冠部是对被钻通钻孔的材料进行打钻的钻头的一部分。

一些钻头包括可以通过其注水的中心通道。为了让水和排屑流出钻头通道，冠部通常包括由开口隔开的多个分割部分。

用于制备钻头的冠部的冠部材料一般基本上比被钻孔的材料硬。然而，这样的冠部材料通常相对易碎。因此，冠部的分割部分之间的开口尺寸受到用于制备这些冠部的材料脆度的限制。

甚至，如果这些开口在冠部内延伸地太深，在钻孔时就会存在分割部分破裂的风险。在这种情况下，需要从钻孔设备中取出钻头，并换上新的钻头。

因为这些钻头相当昂贵，所以在现有钻头中，所述分割部分的尺寸通常都是有限的，所述分割部分之间较浅的开口表现出稍后一般较少倾向于破裂或损坏。因为所述分割部分的破裂意味着必须丢弃整个钻头，所以开口的浅度是一种期望的特征。此外，因为需要将钻头和钻孔设备整个地从钻孔中取出以替换损坏的钻头，所以取出钻头并将新钻头安装到正在被钻的钻孔内的时间一般相对较长。

但是，包含相对浅的开口的钻头会在打钻了相对短的时间内就发生磨损。因此，再一次地，需要花费时间将钻头从打钻了相对短时间间隔的钻子中取出以替换掉磨损的钻头。

1994年5月31日授权给Kim的美国专利号5,316,416描述了一种试图降低现有钻头缺陷的钻头。在该专利中，描述了一种钻头，该钻头包括具有开口上端和环形金刚石刀刃部分的刀体(tool body)。金刚石刀刃部分包括上圆周边缘和下圆周边缘，金刚石刀刃部分在下圆周边缘连接至刀体的开口上端。多个上切刃(upper cut)每个都自金刚石刀刃部分的上圆周边缘向下延伸。上切刃终止在下圆周边缘之上的金刚石刀刃部分的深度处。多个下切口(lower slot)每个都自金刚石刀刃部分的下圆周边缘向上延伸，并终止在上圆周边缘之下的高度处。下切口设置在上切刃之下和之间，并延伸地高于上切刃的底部。

然而，该钻头结构不适于在钻孔加工期间有水注入钻头的湿式钻孔中使用。实际上，该钻头中的切刃结构不允许在没有纵向通道出现的情况下水流出冠部之后朝向钻头外部放射状地流出，该纵向通道使得水可以自钻头的冠部流出。

有时在现有技术中出现的另一问题在于钻孔加工可能对冠部产生放射状地不均匀磨损。在这种现象发生的情况下，相对于冠部被基本上均匀磨损的情况而言，钻孔加工的效率受到了降低。

针对这样的背景，工业上需要提供一种改进的钻头。

发明主旨

本发明的主旨因此在于提供一种改进的钻头。

发明内容

在主要方面，本发明提供了一种用于钻孔的钻头，该钻头包括：

支撑件，该支撑件界定支撑件近端和基本上纵向相对的支撑件远端，该支撑件具有基本上纵向延伸穿过该支撑件的通道；

基本上环形的冠部，其界定冠部远端和相对的冠部近端、径向向内定位的冠部内表面和径向向外定位的冠部外表面、冠部内径和冠部外径，该冠部自支撑件延伸，使得冠部近端基本上被定位于临近支撑件远端；

切口，其自冠部远端基本上纵向地朝向冠部近端在冠部内表面和冠部外表面之间延伸，该切口界定切口第一侧壁、基本上沿圆周相对的切口第二侧壁以及在其之间延伸的基本上相对于冠部远端的切口近壁(slotproximal wall)；以及

加强构件(reinforcing member)，其基本上沿圆周延伸，跨过切口第一壁和切口第二壁之间的切口；

其中，切口包括切口近段(slot proximal segment)和切口远段，所述切口近段在加强构件和切口近壁之间延伸，所述切口远段在加强构件和冠部远端之间延伸。

在变体中，钻头包括多个切口，其每个具有基本上沿圆周跨过其的加强构件。切口界定多个钻孔分割部分(drilling segment)，加强构件与分割部分相互连接。

有益地，加强构件增加了分割部分的强度。因此，这样的分割部分能够自支撑件纵向地延伸的距离比其中没有设置加强构件的钻头中延伸的距离要大。与未加强的分割部分相比，由于加强构件的存在，这些分割部分相对较少地倾向于损坏，并使得可制造具有相对长使用寿命的钻孔。

此外，在本发明的一些实施例中，加强构件允许修正分割部分的不均匀磨损。

该钻头相对容易制造，并且通常与现有的钻孔设备和方法兼容。在本发明的一些实施例中，用于制造冠部的制造方法使得冠部的形状相对于标准的环形形状的偏差相对地小。

在另一主要方面，本发明提供了一种用于钻孔的钻头，该钻头包括：

支撑件，该支撑件界定支撑件近端和基本上纵向相对的支撑件远端，该支撑件具有基本上纵向延伸穿过该支撑件的通道；

基本上环形的冠部，其界定冠部远端和相对的冠部近端、径向向内定位的冠部内表面和径向向外定位的冠部外表面、冠部内径和冠部外径，冠部具有等于冠部外径和冠部内径之间的差的冠部径向厚度，冠部自支撑件延伸，使得冠部近端基本上被定位于临近支撑件远端；

切口，其自冠部远端基本上纵向地朝向冠部近端在冠部内表面和冠部外表面之间延伸，该切口界定切口第一侧壁、基本上沿圆周相对的切口第二侧壁以及在其之间延伸的基本上相对于冠部远端的切口近壁；以及

加强构件，其基本上沿圆周延伸，跨过切口第一壁和切口第二壁之间的切口，该加强构件在切口内基本上径向地延伸过加强构件径向尺寸(radial extension)，该加强构件径向尺寸基本上小于冠部径向厚度。

当阅读了本发明的优选实施例的下列非限制性描述，本发明的其他主旨、优点以及特征将会变得更加显而易见，本发明的优选实施例仅仅参照附图以示例的形式给出。

附图说明

在附图中：

图1为透视图，其示出了根据本发明的钻孔钻头；

图2为顶部正视图，其示出了图1的钻头；

图3为沿图2的线III-III的部分侧面剖视图，其示出了图1的钻头；

图4A为沿着图2的线III-III的部分侧面剖视图，其示出了图1的钻头的磨损状态；

图4B为沿着图2的线III-III的部分侧面剖视图，其示出了图1的钻头的另一磨损状态；

图4C为沿着图2的线III-III的部分侧面剖视图，其示出了图1的钻头的再一磨损状态；

图4D为沿着图2的线III-III的部分侧面剖视图，其示出了图1的钻头的又一磨损状态；

图5A为沿着图2的线III-III的部分侧面剖视图，其示出了图1的钻头；

图5B为侧面剖视图，其示出了图5A的钻头的细节VB；

图5C为侧面剖视图，其根据本发明的备选实施例示出了对应于钻头中的细节VB的区域，该备选实施例具有在钻头冠部的切口内延伸的备选的加强构件；

图5D为侧面剖视图，其根据本发明的另一备选实施例示出了对应于钻头中的细节VB的区域，该另一备选实施例具有在钻头冠部的切口内延伸的另一备选的加强构件；

图5E为侧面剖视图，其根据本发明的再一备选实施例示出了对应于钻头中的细节VB的区域，该再一备选实施例具有在钻头冠部的切口内延伸的再一备选的加强构件；

图5F为侧面剖视图，其根据本发明的又一备选实施例示出了对应于钻头中的细节VB的区域，该又一备选实施例具有在钻头冠部的切口内延伸的又一备选的加强构件；

图5G为侧面剖视图，其根据本发明的另一备选实施例示出了对应于钻头中的细节VB的区域，该另一备选实施例具有在钻头冠部的切口内延伸的另一备选的加强构件；

图5H为侧面剖视图，其根据本发明的另一备选实施例示出了对应于钻头中的细节VB的区域，该另一备选实施例具有在钻头冠部的切口内延伸的另一备选的加强构件；

图6A为顶部正视图，其根据本发明的备选实施例示出了一种钻头，该备选实施例具有形成到钻头冠部中的备选形状的切口；

图6B为顶部正视图，其根据本发明的另一备选实施例示出了一种钻头，该另一备选实施例具有形成到钻头冠部中的另一备选形状的切口；以及

图6C为顶部正视图，其根据本发明的再一备选实施例示出了一种钻头，该再一备选实施例具有形成到钻头冠部中的再一备选形状的切口。

具体实施方式

图1示出了用于钻孔(图中未示出)的钻头10。钻头10包括支撑件12和自支撑件12延伸的冠部14。有多个切口16形成在冠部14中，并且界定了多个钻孔部分18。钻头10还包括多个加强构件20，每个加强构件20都在相邻的部分18之间延伸。

加强构件20提高了冠部14的结构的整体性。因此，冠部14可以自支撑件12纵向地延伸一段比利用现有技术的冠部结构获得的距离更长的距离。

尽管在附图中示出的冠部14包括5个切口，但是包括更少或更多的切口的冠部也在本发明的范围内。此外，在本发明的一些实施例中，仅有一个切口形成在钻头的冠部中。

支撑件12界定了支撑件近端22和基本上纵向相对的支撑件远端24。支撑件12具有基本上纵向贯通其的通道26。在本发明的一些实施例中，支撑件12基本上为管状和圆柱形。在这些实施例中，支撑件12界定了支撑件内径和外径。

冠部14基本上为环形，并界定冠部远端28和相对的冠部近端30、位于冠部远端28上的冠部远端表面29、径向向内定位的冠部内表面32以及径向向外定位的冠部外表面34、冠部内径和冠部外径。冠部14具有等于冠部外径和内径的差的冠部径向厚度。冠部14自支撑件12延伸，使得冠部近端30基本上临近于支撑件远端24。

冠部内表面和外表面32和34基本上为圆柱形。但是，在本发明的备选实施例中，冠部内表面32和外表面34具有任何其他适当的形状。

在本发明的某些实施例中，冠部远端表面29基本上垂直于冠部内表面32和冠部外表面34。同样，尽管不必出现在本发明的所有实施例中，但是在冠部远端表面29中形成有两个基本上为环形的圆周槽35。槽35具有基本上为V形的横截面。

在本发明的一些实施例中，如从图2和图3中更好地所见，冠部外径基本上大于支撑件外径，并且冠部内径基本上小于支撑件内径。在这些实施例中，切口16允许来自通道26的水流入切口16并从支撑件12流出。但是，在本发明的其他实施例中，没有水用于钻孔，并且冠部14可具有基本上与支撑件12的径向尺寸类似的径向尺寸。

切口16自冠部远端28基本上纵向地朝向冠部近端30在冠部内表面32和冠部外表面34之间延伸。如在图2中更好地所见，切口16界定切口第一侧壁36，基本上沿圆周相对于切口第二侧壁38，并且界定切口近壁40，切口近壁40基本上相对于冠部远端28在切口第一侧壁36和切口第二侧壁38之间延伸。第一切口侧壁36和第二切口侧壁38基本上径向地延伸。在本发明的一些实施例中，切口近壁40由支撑件12界定。但是，在本发明的其他实施例中，切口近壁40由冠部14形成(未在图中示出)。

参照图2，在本发明的一些实施例中，加强构件20基本上沿圆周跨过切口16在切口第一壁和第二壁36和38之间延伸。一个、两个或更多的加强构件20延伸跨过至少一些切口16。例如，图3示出了本发明的一个实施例，其中，在每个切口16中，两个加强构件20基本上彼此纵向地隔开。图5E示出了本发明的一个实施例，其中，在每个切口16中，两个加强构件20e基本上彼此径向地隔开。图5D、5F、5G和5H示出了本发明的实施例，其中，在每个切口16中，仅有一个加强构件20d、20f、20g和20h延伸。

加强构件20基本上为圆柱形。然而，如本文中以下将进一步详细描述的，加强构件20可具有其他适当的形状。

如图3中所视，在本发明的一些实施例中，加强构件20与切口底壁40和冠部远端28隔开。在这些实施例中，切口16每个都包括在加强构件20和切口近壁40之间延伸的切口近段42以及在加强构件20和冠部远端28之间延伸的切口远段44。本领域的读者应该容易理解，切口远段44和切口近段42根据延伸跨过切口16中的一个的加强构件20中的一个界定。但是，可以根据延伸跨过该切口16的其他的加强构件20界定切口段(slot segment)。

加强构件20基本上径向地在每个切口16内延伸过加强构件径向尺寸，该加强构件径向尺寸基本上小于冠部径向厚度。通常，加强构件径向尺寸为冠部径向厚度的大约1％至大约90％。

实际上，如果加强构件20具有基本上等于冠部径向厚度的加强构件径向尺寸，那么在冠部14磨损期间，就会存在冠部14的整个圆周与被钻孔材料相接触的时刻。一般，这样的情况会导致相对无效的钻孔。

在本发明的一些实施例中，加强构件径向尺寸被选择成使得加强构件尽可能的小而同时能为冠部14提供适度加强。例如，但非限制性地，发现冠部径向厚度的大约20％至大约50％的加强构件径向尺寸能产生优良的结果。在绝对尺寸方面，非限制性地，已经发现大约1.5mm至大约5mm的加强构件径向尺寸能产生优良的结果。

在一些实施例中，加强构件的纵向尺寸必须充分地小，以允许水和钻屑在切口16中以足够的速率径向流动。例如但非限制性地，已经发现加强构件20在切口16中基本上径向延伸一段小于冠部远端28和切口近壁40之间的距离的大约25％的加强构件纵向尺寸在工作时能产生优良的结果。

通常，钻头10利用石墨模具制备而成。例如，这样的模具基本上为环形的。在该模具中，在对应于切口16的位置设置有插入物(insert)。然后，在模具中嵌入粉末形式的金属和金刚石的混合物，并对混合物施加压力以将形成粉末的颗粒挤压到一起。

在使粉末紧密之后，以预定温度使分割部分与兼容的铜焊合金相互渗透。由于铜焊合金起到金属和金刚石颗粒的黏合料的作用，所以这样的渗透过程使得冠部14得到加固。此外，铜焊合金还加强了冠部14和支撑件12之间的链接。

通过利用形状上基本上类似于切口16的插入物形成加强构件20，每个插入物都包括具有形状基本上类似于加强构件20的形状的一个或更多个孔(bore)。接着，当对粉末施加压力时，金刚石和金属的混合物流进该孔中并形成加强构件20。

在本发明的备选实施例中，插入物的孔中充满着形成加强构件20的混合物。然后，填充对应于分割部分18的模具部分产生冠部14。

在制备钻头10的另一方式中，分割部分18是单独制备的，并简单地定位在具有包括加强构件20的插入物的模具中。随后，挤压粉末，并如上文中所述的那样实施铜焊。

在制备钻头10的再一方式中，分割部分18和加强构件20是单独制备的。或者利用与制备分割部分14所使用的材料相同的材料制备加强构件20，或者仅利用金属制备加强构件20。因此，加强构件20被铜焊、焊缝、焊接或者以其他方式固定至分割部分18。

制备钻头10中所实施的其他步骤在本领域内是公知的，所以将不会对其进行进一步的详细描述。

除了分散在金属基体(metal matrix)中的金刚石外，还可以利用分散在适当的基体中的任何其他合适的磨料来制备冠部14。例如，可使用所谓的人造金刚石。同样，在本发明的一些实施例中，基体包括复合材料，例如，合适的树脂中的碳纤维。

使用时，钻头10被插入在钻孔设备的末端，并且用于通过岩石、混凝土以及其他材料钻孔。如果要求，将水压过通道26。水能润滑钻头10和被钻材料之间的接触，并将钻孔过程产生的排屑携带出钻头10。为了达到这样的效果，至少部分的排屑和水通过切口16。

加强构件20能提高钻头10的坚实性。当使用钻头10时，分割部分18会逐渐地磨损。当分割部分18磨损至冠部远端表面29到达加强构件18的程度时，加强构件18随同分割部分18一起受到侵蚀。

在加强构件20用坏之后，分割部分18远离支持件12延伸超过一段足够小的距离，使得由钻孔过程损坏分割部分18的风险显著降低。

在实施方案的具体示例中，制备类似于具有16mm深的切口16的钻头10是可能的。这些钻头与没有包括加强构件20但是具有仅仅12mm深的切口的钻头至少一样坚固，并且对分割部分18的意外损坏至少一样地具有抵抗力。

图4A至4D示出了产生不均匀磨损的钻头10的磨损的实施例。在图4A中，钻头10还未被使用过。在使用过一些后，如图4B中所视，钻头10损坏，使得冠部远端表面29b在冠部内表面32和冠部外表面34之间凸出。这样的凸出形状是不期望的，因为其影响钻头10的钻孔性能。

已经发现，当冠部远端表面29b达到加强构件20位置时，钻头的进一步使用会加速位于加强构件20的径向位置上的冠部14的一部分的磨损。在加强构件磨损后，如图4C所视，冠部远端表面29c在冠部内表面32和冠部外表面34之间凸出。钻头10的进一步使用会导致临近冠部内表面32和冠部外表面34中的磨损增加，如图4D所视，这样产生了基本上平坦的冠部远极面29d。

假设，径向方向上冠部的后期磨损由加强构件20在冠部中产生的热的增加而产生。然而，其他的机制也可以包括在该结果的产生中。

图5C至5H示出了备选加强构件20c至20h的横截面。加强构件20c至20h基本上所有都是被拉长了的，并且基本上是同样的横截面。

加强构件20c基本上为矩形横截面。加强构件20f基本上为正方形横截面。加强构件20d基本上为平板形，并且相对于钻头10的径向轴扩展了一个角度。加强构件20e基本上为平板形，并基本上径向地延伸。加强构件20h基本上为星形横截面。

本领域的技术人员应该容易理解，加强构件20和20c至20h的实施例仅仅是示例，并且其他合适的加强构件也在本发明的范围内。例如，具有备选的同样的横截面的加强构件和具有不同样的横截面的加强构件也在本发明的范围内。

图6A、6B以及6C示出了备选的钻头10a、10b以及10c的备选的切口16a、16b以及16c和备选的分割部分18a、18b以及18c。优选的，切口16a没有径向延伸。相反，切口16a相对于钻头的半径成一定角度。切口16b类似于切口16。切口16c在径向向外指引的方向上呈锥形。

分割部分18a的形状不同于分割部分18，这是因为切口16和16a的形状不同。分割部分18b和18c每个都具有径向向外固定的纵向形成在分割部分上的外部槽19和19’。

图6A、6B和6C中所示的图示的切口和分割部分形状对于本领域的技术人员而言是众所周知的，并且因此将不进行进一步的详细描述。同样，在本发明的备选实施例中，可以采用任何其他备选的形状。

尽管上文中通过优选实施例的方式对本发明进行了描述，但是在不背离所附权利要求的主旨发明的精神和性质的情况下，可以对其进行修改。

Claims (20)

1.一种用于钻孔的钻头，所述钻头包括：

支撑件，所述支撑件界定支撑件近端和基本上纵向相对的支撑件远端，所述支撑件具有基本上纵向延伸穿过所述支撑件的通道；

基本上环形的冠部，其界定冠部远端和相对的冠部近端、径向向内定位的冠部内表面和径向向外定位的冠部外表面、冠部内径和冠部外径，所述冠部自所述支撑件延伸，使得所述冠部近端基本上被定位于临近所述支撑件远端；

切口，其自所述冠部远端基本上纵向地朝向所述冠部近端在所述冠部内表面和所述冠部外表面之间延伸，所述切口界定切口第一侧壁、基本上沿圆周相对的切口第二侧壁以及在其之间延伸的基本上相对于所述冠部远端的切口近壁；以及

加强构件，其基本上沿圆周延伸，跨过所述切口第一壁和所述切口第二壁之间的所述切口；

其中，所述切口包括切口近段和切口远段，所述切口近段在所述加强构件和所述切口近壁之间延伸，所述切口远段在所述加强构件和所述冠部远端之间延伸。

2.根据权利要求1所述的钻头，其中，所述支撑件基本上为管状和圆柱形的，所述支撑件界定支撑件内径和支撑件外径，所述冠部外径基本上大于所述支撑件外径，且所述冠部内径基本上小于所述支撑件内径。

3.根据权利要求2所述的钻头，其中，所述冠部具有等于所述冠部外径和所述冠部内径之间的差的冠部径向厚度，所述加强构件在所述切口内基本上径向地延伸过加强构件径向尺寸，所述加强构件径向尺寸基本上小于所述冠部径向厚度。

4.根据权利要求3所述的钻头，其中，所述加强构件径向尺寸为从所述冠部径向厚度的大约1％至大约90％。

5.根据权利要求3所述的钻头，其中，所述加强构件径向尺寸为从所述冠部径向厚度的大约20％至大约50％。

6.根据权利要求3所述的钻头，其中，所述加强构件在所述切口中基本上纵向地延伸过加强构件纵向尺寸，所述加强构件纵向尺寸小于所述冠部远端和所述切口近壁之间距离的大约25％。

7.根据权利要求3所述的钻头，还包括另一加强构件，所述另一加强构件基本上沿圆周延伸，跨过所述第一切口壁和所述第二切口壁之间的所述切口，所述两个加强构件在所述切口内相对于彼此基本上纵向地分隔开。

8.根据权利要求3所述的钻头，还包括另一加强构件，所述另一加强构件基本上沿圆周延伸，跨过所述第一切口壁和所述第二切口壁之间的所述切口，所述两个加强构件在所述切口内相对于彼此基本上径向地分隔开。

9.根据权利要求3所述的钻头，其中，所述加强构件基本上为圆柱形的。

10.根据权利要求3所述的钻头，其中，所述加强构件为具有基本上正方形横截面、基本上矩形横截面和基本上星形横截面中的一个的挤压件。

11.根据权利要求3所述的钻头，其中，所述切口在所述冠部内表面和所述冠部外表面之间基本上径向地延伸。

12.根据权利要求3所述的钻头，其中，所述切口延伸在所述冠部内表面和所述冠部外表面之间相对于径向方向成一角度。

13.根据权利要求3所述的钻头，其中，所述切口从所述冠部内表面朝向所述冠部外表面基本上为渐缩的。

14.根据权利要求3所述的钻头，其中，所述切口从所述冠部外表面朝向所述冠部内表面基本上为渐缩的。

15.根据权利要求3所述的钻头，其中，所述切口第一壁和所述切口第二壁相对于彼此基本上平行。

16.根据权利要求3所述的钻头，其中，所述冠部内表面和所述冠部外表面基本上为圆柱形的，并且所述冠部在所述冠部远端处界定冠部远端表面，所述冠部远端表面基本上垂直于所述冠部内表面和所述冠部外表面。

17.根据权利要求16所述的钻头，其中，所述冠部包括形成进所述冠部远端表面的基本上环形的槽。

18.根据权利要求3所述的钻头，其中，所述冠部包括分散在金属基材中的金刚石。

19.根据权利要求1所述的钻头，还包括：

多个切口，其每个自所述冠部远端基本上径向地朝向所述冠部近端在所述冠部内表面和所述冠部外表面之间延伸，所述切口中的每一个界定各自的切口第一侧壁、各自的基本上沿圆周相对的切口第二侧壁以及在其之间延伸的基本上相对于所述冠部远端的各自的切口近壁；以及

多个加强构件，其每个基本上沿圆周延伸，跨过所述切口第一壁和所述切口第二壁之间的所述切口中的各自的一个；

其中所述切口中的每一个包括切口近段和切口远段，所述切口近段在所述加强构件和所述切口近壁之间延伸，所述切口远段在所述加强构件和所述冠部远端之间延伸。

20.一种用于钻孔的钻头，所述钻头包括：

支撑件，所述支撑件界定支撑件近端和基本上纵向相对的支撑件远端，所述支撑件具有基本上纵向延伸穿过所述支撑件的通道；

基本上环形的冠部，其界定冠部远端和相对的冠部近端、径向向内定位的冠部内表面和径向向外定位的冠部外表面、冠部内径和冠部外径，所述冠部具有等于所述冠部外径和所述冠部内径之间的差的冠部径向厚度，所述冠部自所述支撑件延伸，使得所述冠部近端基本上被定位于临近所述支撑件远端；

切口，其自所述冠部远端基本上纵向地朝向所述冠部近端在所述冠部内表面和所述冠部外表面之间延伸，所述切口界定切口第一侧壁、基本上沿圆周相对的切口第二侧壁以及在其之间延伸的基本上相对于所述冠部远端的切口近壁；以及

加强构件，其基本上沿圆周延伸，跨过所述切口第一壁和所述切口第二壁之间的所述切口，所述加强构件在所述切口内基本上径向地延伸过加强构件径向尺寸，所述加强构件径向尺寸基本上小于所述冠部径向厚度。

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