CN108756760B - 凿岩机用钻头 - Google Patents

Abstract

一种凿岩机用钻头，包括钻头本体，所述钻头本体由头部和尾部组成，所述头部的顶端外缘形成有外环面，所述外环面为向内倾斜的环面，所述头部的顶端内形成有凹部，从而形成有相对于外环面的内环面，所述外环面为向内的倾斜表面，所述内环面为向外的倾斜表面，所述外环面上间隔设有多个外合金齿，所述内环面上间隔设有多个内合金齿，所述外合金齿向外倾斜，所述内合金齿向内倾斜设置，所述凹部中央还可拆卸的设置有钻尖；由此，本发明结构简单，装卸便利，能克服现有技术的缺陷，提高冲击凿岩效果，避免偏斜和非均匀的冲击。

Description

凿岩机用钻头

技术领域

本发明涉及凿岩机的技术领域，尤其涉及一种凿岩机用钻头。

背景技术

凿岩机，作为直接开采石料的工具，其通常包含钻机头、机架等构件，钻机头铰接在机架的前上端并进行凿岩操作，它通常包括液压机构、钻杆、凿岩钻头，通常而言的钻头可包括一个安装有多个坚硬的切割单元的钻头头部，该些切割单元通常采用硬质合金等材料制成，以提高冲击的强度和钻头的使用寿命。

然而，传统钻头容易受由于例如诸如裂纹、裂缝以及岩石结构和类型的突然变化的岩石结构的异常导致的偏斜和非均匀的孔产生的影响。因此，需要一种改进的解决这些问题的冲击钻头。

为此，本发明的设计者有鉴于上述缺陷，通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研究设计出一种凿岩机用钻头，以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种凿岩机用钻头，其结构简单，装卸便利，能克服现有技术的缺陷，提高冲击凿岩效果，避免偏斜和非均匀的冲击。

为解决上述问题，本发明公开了一种凿岩机用钻头，包括钻头本体，所述钻头本体由头部和尾部组成，其特征在于：

所述头部的顶端外缘形成有外环面，所述外环面为向内倾斜的环面，所述头部的顶端内形成有凹部，从而形成有相对于外环面的内环面，所述外环面为向内的倾斜表面，所述内环面为向外的倾斜表面，，所述外环面上间隔设有多个外合金齿，所述内环面上间隔设有多个内合金齿，所述外合金齿向外倾斜，所述内合金齿向内倾斜设置；

所述凹部中央还可拆卸的设置有钻尖，所述钻尖的后端通过卡紧结构固定于钻头本体内，所述钻尖的前端形成尖头状以在冲击时避免偏斜，且所述钻头本体内设有中心孔以将冲洗液引入。

其中：所述外环面在外合金齿之间设有连通至凹部的排泄槽，且钻头本体的外缘对应各外合金齿分别设有多条从头部延伸至尾部的保径部，各保径部之间设有连通至排泄槽的排空槽。

其中：所述中心孔通过多个内冲洗孔连通至凹部，且多个内冲洗孔分别位于各内合金齿的下方，所述中心孔还通过多个外冲洗孔连通至外环面，且多个外冲洗孔分别位于各外合金齿的上方。

其中：所述卡紧结构包含位于钻头本体上的至少一个定位通孔以及钻尖上的环槽，定位通孔径向贯通于钻头本体，以及至少一个定位销，所述定位销沿所述定位通孔进行滑动以伸入所述环槽内，以实现对钻尖的定位功能。

其中：还设有至少一个定位盖，所述定位盖可螺旋紧固于定位通孔。

其中：所述定位通孔为三个且呈等角度间隔设置。

其中：所述内合金齿包含圆柱状的根部以及从根部的顶端向上延伸的切削部，所述根部的周缘设有保护层，所述切削部的周缘通过粘结层嵌入多个硬质颗粒。

其中：所述内合金齿和外合金齿紧固于钻头本体上，其中内合金齿和外合金齿通过过盈配合固定于钻头本体的齿洞中。

其中：所述钻尖包含圆柱状的基部和凸起部，所述凸起部为中心截面为等腰三角形的锥形，而凸起部上设有多条齿部。

其中：所述齿部的高度和宽度从凸起部的底部朝顶部均逐渐减少。

通过上述结构可知，本发明的凿岩机用钻头具有如下效果：

1、结构简单，适用范围更广；

2、提高冲击凿岩效果，避免偏斜和非均匀的冲击。

本发明的详细内容可通过后述的说明及所附图而得到。

附图说明

图1显示了本发明的凿岩机用钻头的结构示意图。

图2显示了本发明的剖视图。

图3显示了本发明的使用示意图。

图4显示了本发明中合金齿的结构示意图。

图5显示了本发明中钻尖的结构示意图。

图6显示了本发明中钻尖的俯视图。

附图标记：

10、钻头本体；11、头部；12、尾部；13、外环面；14、内环面；15、外合金齿；16、内合金齿；17、钻尖；18、保径部；19、切削齿20、中心孔；21、钻尖水道；22、定位通孔；23、环槽；24、定位销；25、定位盖；26、排空槽；27、连接部；161、根部；162、切削部；171、基部；172、凸起部；173、齿部；174、水眼。

具体实施方式

参见图1至图3，显示了本发明的凿岩机用钻头。

所述凿岩机用钻头包括钻头本体10，所述钻头本体10可由头部11和尾部12组成，其中，所述头部11和尾部12可通过一体成型而成，所述头部11可为图中所示的倒截锥状，所述尾部12为直筒状，所述头部11和尾部12之间还可设有连接部，所述连接部的外缘可为弧线，以形成圆弧过渡。

其中，所述头部11的顶端外缘形成有外环面13，所述外环面13为向内倾斜的环面，所述头部11的顶端内形成有凹部，从而形成有相对于外环面13的内环面14，其中，所述外环面13为向内的倾斜表面，所述内环面14为向外的倾斜表面，优选的是，所述外环面13相对钻头本体10的中心轴线的倾斜角度为30-35度，所述内环面14相对于钻头本体10的中心轴线的倾斜角度为40-45度，由此，整个头部11的顶端形成为一个内缩的环形结构。

其中，所述外环面13上间隔设有多个外合金齿15，所述内环面14上间隔设有多个内合金齿16，所述外合金齿15向外倾斜，其倾斜角度优选的与内环面的倾斜角度相同，所述内合金齿16向内倾斜设置，其倾斜角度优选的与外环面的倾斜角度相同，由此，通过内外环面以及内外合金齿的结构设置，在凿岩时能更充分的进行接触冲击，且由于相互角度对应，在冲击过程中，即保证了冲击时内外合金齿的有力支承，还能在接触中提供不同角度的冲击力，更好的实现了凿岩效果。

其中，为避免冲击中的偏斜，所述凹部中央还可拆卸的设置有钻尖17，所述钻尖17的后端可通过卡紧结构固定于钻头本体内，所述钻尖17的前端形成尖头状，以在冲击时如图3所示，通过钻尖的对中，有效的避免偏斜。

可选的是，所述外环面13在两两外合金齿15之间设有连通至凹部的排泄槽，且钻头本体10的外缘对应各外合金齿15分别设有多条从头部11延伸至尾部的保径部18，各保径部18之间设有连通至排泄槽的排空槽，且所述钻头本体10内设有中心孔20，以将冲洗液引入，所述中心孔20通过多个内冲洗孔连通至凹部，且多个内冲洗孔分别位于各内合金齿16的下方，所述中心孔20还通过多个外冲洗孔连通至外环面13，且多个外冲洗孔分别位于各外合金齿15的上方，从而在冲击凿岩中，内冲洗孔和外冲洗孔将冲洗液分别引入内外合金齿，以在冲击后及时将碎石和杂物通过排泄槽和排空槽所形成的通道即使引出。

其中，所述钻尖17内设有连通至中心孔的钻尖水道21，以将冲洗液引至钻尖17并实现冲洗功能。

参见图1所示，本发明中的卡紧结构的其中一个实施例包含位于钻头本体10上的至少一个定位通孔22以及钻尖17上的环槽23，所述定位通孔22虽然可如图所示为径向贯通于钻头本体10，但也不以此为限，所述定位通孔22也可与钻头本体10的中心轴线倾斜设置，以及至少一个定位销24和定位盖25，所述定位销24可沿所述定位通孔22进行滑动以伸入所述环槽23内，以实现对钻尖17的定位功能，所述定位盖25可螺旋紧固于定位通孔22，从而将所述定位销24固定于定位通孔22内，所述定位销24的螺旋伸缩还能实现定位销24在所述定位通孔22内的伸缩。

优选的是，所述定位销24的顶部为半球状，所述环槽23为对应于半球状的半圆槽，从而在定位销24松动时能将钻尖17及时取出进行更换和维护。

优选的是，所述定位通孔22为三个且呈等角度间隔设置，从而提供钻尖多角度全面的锁紧和定位。

其中，所述钻头本体10的尾部12的后端还设有连接部27，以将钻头本体10固定至凿岩机上。

参见图4，显示了本发明中内合金齿16的其中一个实施例，在该实施例中，所述内合金齿16可包含圆柱状的根部161以及从根部161的顶端向上延伸的切削部162，所述切削部162可为半球形，所述根部161和切削部162均采用锰钢制成，且所述根部161的周缘设有保护层，所述切削部162的周缘通过粘结层嵌入多个硬质颗粒，优选的是，所述保护层的材质可为氮化铝，所述硬质颗粒的材质可为碳化钨，优选的是，所述保护层的厚度可为5-10微米，所述粘结层的厚度为1-5毫米，所述硬质颗粒的直径可为0.8-0.9毫米。

其中，所述外合金齿15的结构和材质可与内合金齿16相同，在此不再进行累述。

由此，本发明的合金齿即保证了成本控制，还能实现相应的保护和切削功能。

在其中一个实施例中，本发明中的内合金齿16和外合金齿15可通过为可旋转的固定于钻头本体10上，在该实施例中，所述内合金齿16和外合金齿15可伸入钻头本体10的齿洞中并通过相应的结构进行固定，而保护层的存在则确保了旋转过程中使用寿命。

在另一个实施例中，本发明的内合金齿16和外合金齿15可紧固于钻头本体10上，其中内合金齿16和外合金齿15可通过过盈配合固定于钻头本体的齿洞中。

参见图5和图6所示，显示了本发明中钻尖的其中一个优选实施例，在该实施例中，所述钻尖17包含圆柱状的基部171和从基部171延伸的凸起部172，所述基部171则能伸入凹部内已进行可拆卸的固定，如上所述，即可通过在基部171上设置环槽以进行定位，当然，也可通过螺旋紧固结构进行两者之间的连接，如在基部171上设置外螺纹，而在凹部内设置与之螺旋配合的内螺纹，同时通过至少一个卡紧结构进行卡紧。

其中，为实现更好的防偏斜功能，所述凸起部172为中心截面为等腰三角形的锥形，而凸起部172上设有多条齿部173，所述齿部173从凸起部172的底部延伸至顶部，且所述齿部173如此的设置以更好的定心和拍屑，如图所示，所述齿部173的高度和宽度从凸起部172的底部朝顶部均逐渐减少，优选的是，所述齿部173的宽度如图6所示，呈圆弧状逐渐内缩，优选的是，所述齿部173的顶缘如图5所示由三部分组成，从顶部向底部包含依次连接的倾斜尖部1731、过渡部1732以及圆弧连接部1733，所述倾斜尖部1731从顶部开始以与钻尖的中心轴线呈15-20度向下倾斜延伸，所述过渡部172以与钻尖的中心轴线呈75-80度倾斜延伸，所述圆弧过渡部1733以一定弧度延伸至底部，其中，所述倾斜尖部1731占据了整个齿部173的5-6％的长度，所述过渡部1732占据了整个齿部173的85-88％的长度，所述圆弧连接部1733占据了整个齿部6-10％的长度，这种角度和长度的设置，在实践中既保证了凿岩时的对中功能，还能保证钻入时的稳定性能。

优选的是，所述钻尖17还设有多个连通至钻尖水道21的水眼174，多个水眼174分别设置于齿部173之间。

优选的是，所述齿部173的顶缘可设有粘结层，并通过粘结层嵌入多个碳化钨颗粒。

通过上述结构可知，本发明的凿岩机用钻头具有如下优点：

1、结构简单，适用范围更广；

2、提高冲击凿岩效果，避免偏斜和非均匀的冲击。

显而易见的是，以上的描述和记载仅仅是举例而不是为了限制本发明的公开内容、应用或使用。虽然已经在实施例中描述过并且在附图中描述了实施例，但本发明不限制由附图示例和在实施例中描述的作为目前认为的最佳模式以实施本发明的教导的特定例子，本发明的范围将包括落入前面的说明书和所附的权利要求的任何实施例。

Claims (2)

1.一种凿岩机用钻头，包括钻头本体，所述钻头本体由头部和尾部组成，其特征在于：

所述头部为倒截锥状，所述尾部为直筒状，所述头部和尾部之间还设有连接部，所述连接部的外缘为弧线以形成圆弧过渡；

所述头部的顶端外缘形成有外环面，所述外环面为向内倾斜的环面，所述头部的顶端内形成有凹部，从而形成有相对于外环面的内环面，所述外环面为向内的倾斜表面，所述内环面为向外的倾斜表面，所述外环面相对钻头本体的中心轴线的倾斜角度为30-35度，所述内环面相对于钻头本体的中心轴线的倾斜角度为40-45度以将整个头部的顶端形成为一个内缩的环形结构，所述外环面上间隔设有多个外合金齿，所述内环面上间隔设有多个内合金齿，所述外合金齿向外倾斜，其倾斜角度与内环面的倾斜角度相同，所述内合金齿向内倾斜设置，其倾斜角度与外环面的倾斜角度相同从而保证了冲击时内外合金齿的有力支承和在接触中提供不同角度的冲击力；

所述内合金齿包含圆柱状的根部以及从根部的顶端向上延伸的切削部，所述切削部为半球形，所述根部的周缘设有保护层，所述切削部的周缘通过粘结层嵌入多个硬质颗粒，所述保护层的材质为氮化铝，所述硬质颗粒的材质为碳化钨，所述保护层的厚度为5-10微米，所述粘结层的厚度为1-5毫米，所述硬质颗粒的直径为0.8-0.9毫米；

所述凹部中央还可拆卸的设置有钻尖，所述钻尖的后端通过卡紧结构固定于钻头本体内，所述钻尖的前端形成尖头状以在冲击时避免偏斜，且所述钻头本体内设有中心孔以将冲洗液引入；

所述卡紧结构包含位于钻头本体上的至少一个定位通孔以及钻尖上的环槽，定位通孔径向贯通于钻头本体，以及至少一个定位销，所述定位销沿所述定位通孔进行滑动以伸入所述环槽内，以实现对钻尖的定位功能，还设有至少一个定位盖，所述定位盖螺旋紧固于定位通孔，所述定位通孔为三个且呈等角度间隔设置；

所述外环面在外合金齿之间设有连通至凹部的排泄槽，且钻头本体的外缘对应各外合金齿分别设有多条从头部延伸至尾部的保径部，各保径部之间设有连通至排泄槽的排空槽。

2.如权利要求1所述的凿岩机用钻头，其特征在于：所述中心孔通过多个内冲洗孔连通至凹部，且多个内冲洗孔分别位于各内合金齿的下方，所述中心孔还通过多个外冲洗孔连通至外环面，且多个外冲洗孔分别位于各外合金齿的上方。

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