CN107876737A - 多层碳化淬火破碎及钻探工具及其制作工艺 - Google Patents

多层碳化淬火破碎及钻探工具及其制作工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多层碳化淬火破碎及钻探工具，包括至少两层套装在一起的分支层，定义中心的所述分支层为中心层，所述中心层为实心结构；所述中心层外侧的分支层均经碳化淬火处理并碳化淬火通透。本发明还公开了一种多层碳化淬火破碎及钻探工具的制作工艺。本发明的多层碳化淬火破碎及钻探工具，大大提高了柔韧性和耐磨性、延长了使用寿命。

Description

多层碳化淬火破碎及钻探工具及其制作工艺
技术领域
本发明涉及工程机械技术领域，具体地说，涉及一种多层碳化淬火破碎及钻探工具及其制作工艺。
背景技术
在路面破碎、房屋拆迁破碎以及矿山开采过程中，需要用到破碎锤，而在钻探等工程中，需要用到大型钻头，在工程钻眼过程中，用到大型冲击钻。现有的破碎锤包括钎杆，钎杆包括连接柄和作业头，钎杆在破碎过程中与破碎对象直接接触，受力较大，因此对钎杆柔韧性和耐磨性要求较高，钻头在钻探过程中与钻探对象直接接触，受力较大，因此对钻头柔韧性和耐磨性要求也较高。目前，通过对钎杆和钻头采取碳化淬火工艺，提高钎杆和钻头的柔韧性和耐磨性，但是现有的碳化淬火工艺对钎杆淬火不透，最大淬火深度只能达到0.6mm, 使碳化淬火层较薄，在实际破碎或者钻探作业中，作业头容易受力崩碎破裂，连接柄远离作业头的端部以及钻头远离作业头的端部容易受力劈裂，使得钎杆和钻头的使用寿命不长。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是：提供一种大大提高了柔韧性和耐磨性、延长了使用寿命的多层碳化淬火破碎及钻探工具。
本发明所要解决的第二个技术问题是：提供一种上述多层碳化淬火破碎及钻探工具的制作工艺。
为解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案是：
多层碳化淬火破碎及钻探工具，
包括至少两层套装在一起的分支层，定义中心的所述分支层为中心层，所述中心层为实心结构,所述中心层外侧的分支层均经碳化淬火处理并碳化淬火通透。
优选的，所述中心层外侧的分支层的前端开口。
优选的，所述中心层外侧的每层分支层的壁厚大于碳化淬火通透极限值，且小于或等于碳化淬火通透极限值的两倍；所述中心层外侧的每层分支层从内侧表面和外侧表面两面碳化淬火。
优选的，所述中心层外侧的每层分支层的壁厚均小于碳化淬火通透极限值。
优选的，所述中心层的直径小于碳化淬火通透极限值，所述中心层经碳化淬火处理。
优选的，所述分支层套装形成连接柄和作业头。
优选的，所述分支层浇铸为一体结构；或者相邻的所述分支层过盈配合。
优选的，定义最外侧的所述分支层为外层，所述外层与所述中心层之间的所述分支层为中间层，所述中间层和所述中心层远离所述作业头的端部垂直设有向外侧延伸的延伸部，所述延伸部延伸至所述外层的外侧壁处。
优选的，所述多层碳化淬火破碎及钻探工具为钻头或者破碎锤钎杆。
为解决上述第二个技术问题，本发明的技术方案是：
多层碳化淬火破碎及钻探工具的制作工艺，其特征在于，包括以下步骤： a、分别浇铸实心结构的中心层和外侧的圆筒形的分支层，将中心层和空心的圆筒形分支层均碳化淬火，并碳化淬火通透，然后将中心层和空心的圆筒形分支层逐层套装在一起，形成整体实心圆柱结构；或者逐层浇铸、碳化淬火中心层和外侧的圆筒形的分支层，形成浇铸为一体的整体实心圆柱结构；
b、对整体实心圆柱结构进行机械加工，形成连接柄和作业头。
采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：
本发明的多层碳化淬火破碎及钻探工具，包括至少两层套装在一起的分支层，每层分支层均经淬火处理。此种结构的多层碳化淬火破碎及钻探工具，采取多层分支层，分别经碳化淬火处理套装形成，大大提高了多层碳化淬火破碎及钻探工具的整体碳化淬火深度，能够实现整体全碳化淬火，提高了多层碳化淬火破碎及钻探工具的柔韧性和耐磨性，在实际使用过程中前端不容易破碎，后端部受冲击能力强，不易劈裂，延长了使用寿命。
本发明的多层碳化淬火破碎及钻探工具，中间层和中心层远离所述作业头的端部设有向外侧延伸的延伸部，所述延伸部延伸至外层的外侧壁处。此种结构的多层碳化淬火破碎及钻探工具，进一步增强了后端部受冲击的能力，不易劈裂。
附图说明
图1是本发明的多层碳化淬火破碎及钻探工具的实施例一的结构示意图；
图2是本发明的多层碳化淬火破碎及钻探工具的实施例一的一种制造过程示意图；
图3是本发明的多层碳化淬火破碎及钻探工具的实施例二的结构示意图；
图中：1、外层；2、中间层；3、中心层；4、连接柄；5、作业头；6、延伸部。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例一
参照图1，本实施例的多层碳化淬火破碎及钻探工具示出的是一种破碎锤钎杆，包括四层套装在一起的分支层，定义最外侧的分支层为外层1，中心的分支层为中心层3，中心层3与外层1之间的分支层为中间层2，中间层2和外层1的前端开口。外层1的壁厚和中间层2的壁厚均大于碳化淬火通透极限值，且小于或等于碳化淬火通透极限值的两倍；外层1从内侧表面和外侧表面两面碳化淬火，且碳化淬火通透；或者外层1和中间层2的壁厚小于碳化淬火通透极限值，对外层1和中间层2逐层从外侧表面进行碳化淬火处理，且碳化淬火通透。
中心层3为实心结构，中心层3经碳化淬火处理，中心层3的直径小于碳化淬火通透极限值，可碳化淬火通透。
四层分支层套装在一起，形成连接柄4和作业头5。
当外层1和中间层2的壁厚小于碳化淬火通透极限值时，所有的分支层可浇铸为一体结构。也可采取以下结构：中间层2和中心层3碳化淬火处理后逐层插入外层1内压实，相邻的两层分支层之间过盈配合。
当外层1和中间层2的壁厚均大于淬火通透极限值，且小于等于淬火通透极限值的两倍，外层1和中间层2均从内侧表面和外侧表面经淬火处理，且淬火通透；中心层3经淬火处理，然后中间层2和中心层3碳化淬火处理后逐层插入外层1内压实，相邻的两层分支层之间过盈配合。
参照图2，图2示出了一种上述结构的多层碳化淬火破碎及钻探工具的制作过程，过程如下：
分别浇铸实心结构的中心层和外侧的圆筒形的分支层，将中心层和空心的圆筒形分支层均碳化淬火，并碳化淬火通透，然后将中心层和空心的圆筒形分支层逐层套装在一起，形成整体实心圆柱结构，最后对整体实心圆柱结构进行切削、铣削或者打磨等方式的机械加工，形成连接柄和作业头。
实施例二
参照图3，本实施例的多层碳化淬火破碎及钻探工具的结构与实施例一的结构基本相同，不同之处在于：每层中间层2和中心层3远离作业头5的端部向外侧延伸设有延伸部6，延伸部6延伸至外层1的外侧壁处。此种结构，使钎杆的后端部为整体端面，受冲击能力强，不易劈裂。
上述结构中，分支层的层数并不局限于四层，还可采取三层、五层等多层结构。
上述实施例示意的均是破碎锤的钎杆，但上述结构并不局限于破碎锤的钎杆，还可应用到钻探领域的钻头、冲击钻的钻头等。
本发明还公开了上述的多层碳化淬火破碎及钻探工具的一种制作工艺，包括以下步骤：
a、分别浇铸实心结构的中心层和外侧的圆筒形的分支层，将中心层和空心的圆筒形分支层均碳化淬火，并碳化淬火通透，然后将中心层和空心的圆筒形分支层逐层套装在一起，形成整体实心圆柱结构；或者逐层浇铸、碳化淬火中心层和外侧的圆筒形的分支层，形成浇铸为一体的整体实心圆柱结构；
b、对整体实心圆柱结构进行机械加工，形成连接柄和作业头。
以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.多层碳化淬火破碎及钻探工具，其特征在于：包括至少两层套装在一起的分支层，定义中心的所述分支层为中心层，所述中心层为实心结构,所述中心层外侧的分支层均经碳化淬火处理并碳化淬火通透。
2.如权利要求1所述的多层碳化淬火破碎及钻探工具，其特征在于：所述中心层外侧的分支层的前端开口。
3.如权利要求2所述的多层碳化淬火破碎及钻探工具，其特征在于：所述中心层外侧的每层分支层的壁厚大于碳化淬火通透极限值，且小于或等于碳化淬火通透极限值的两倍；所述中心层外侧的每层分支层从内侧表面和外侧表面两面碳化淬火。
4.如权利要求2所述的多层碳化淬火破碎及钻探工具，其特征在于：所述中心层外侧的每层分支层的壁厚均小于碳化淬火通透极限值。
5.如权利要求1所述的多层碳化淬火破碎及钻探工具，其特征在于：所述中心层的直径小于碳化淬火通透极限值，所述中心层经碳化淬火处理。
6.如权利要求1所述的多层碳化淬火破碎及钻探工具，其特征在于：所述分支层套装形成连接柄和作业头。
7.如权利要求1所述的多层碳化淬火破碎及钻探工具，其特征在于：所述分支层浇铸为一体结构；或者相邻的所述分支层过盈配合。
8.如权利要求7所述的多层碳化淬火破碎及钻探工具，其特征在于：定义最外侧的所述分支层为外层，所述外层与所述中心层之间的所述分支层为中间层，所述中间层和所述中心层远离所述作业头的端部垂直设有向外侧延伸的延伸部，所述延伸部延伸至所述外层的外侧壁处。
9.如权利要求1至8任一项所述的多层碳化淬火破碎及钻探工具，其特征在于：所述多层碳化淬火破碎及钻探工具为钻头或者破碎锤钎杆。
10.权利要求1至9任一项所述的多层碳化淬火破碎及钻探工具的制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：
a、分别浇铸实心结构的中心层和外侧的圆筒形的分支层，将中心层和空心的圆筒形分支层均碳化淬火，并碳化淬火通透，然后将中心层和空心的圆筒形分支层逐层套装在一起，形成整体实心圆柱结构；或者逐层浇铸、碳化淬火中心层和外侧的圆筒形的分支层，形成浇铸为一体的整体实心圆柱结构；
b、对整体实心圆柱结构进行机械加工，形成连接柄和作业头。
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