CN109184572A - 双金属耐磨扩孔器 - Google Patents

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魏娟
常钦
刘德军
张松林
李亮
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Abstract

本发明提供了一种双金属耐磨扩孔器，包括钻头、整平杆和连接杆，所述钻头与整平杆连接，所述整平杆与连接杆连接，所述钻头呈锥形，其上设有第一切削刃、第二切削刃和第三切削刃，分别位于钻头的前、中和后部；所述整平杆表面设有第一整平刃、第二整平刃和第三整平刃，分别位于整平杆的前、中和后部；所述第一整平刃、第二整平刃、第三整平刃和第三切削刃回转形成的切削面直径相同。本发明通过钻头进行逐级扩孔，通过整平杆对孔内壁的光滑度进行修整，降低扩孔器与孔内壁的摩擦系数，降低因摩擦产生的高温和阻力，有效保护扩孔器，延长使用寿命；中心冷却孔注入冷却液并从外侧面冷却孔排出，可有效对扩孔器进行降温，保护扩孔器因高温造成损伤。

Description

双金属耐磨扩孔器
技术领域
本发明涉及扩孔机械技术领域，具体地说是一种双金属耐磨扩孔器。
背景技术
随着我国经济建设的快速发展，能源需求极大，煤炭资源作为我国能源供应的主要来源在未来很长一段时间内很难改变，致使煤炭工业不断朝着机械化、自动化方向发展。目前，在矿井的生产中，当需要钻出大口径的钻孔时往往需要使用扩孔器进行扩孔作业，在扩孔作业过程中由于不能够很好的处理孔内壁的光滑度，造成扩孔过程中扩孔器受到极大的阻力，影响工作效率，并且扩孔过程中会因摩擦产生高温，对扩孔器造成损伤，在扩孔过程中对孔内壁进行逐步的整平，使其更加平滑，有助于减少摩擦，一定程度上能够减少阻力并降低因摩擦产生的高温，可延长使用寿命并。
发明内容
本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供双金属耐磨扩孔器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
双金属耐磨扩孔器，包括钻头、整平杆和连接杆，所述钻头与整平杆连接，所述整平杆与连接杆连接，其特征在于：所述钻头呈锥形，其上设有第一切削刃、第二切削刃和第三切削刃，分别位于钻头的前、中和后部；所述整平杆表面设有第一整平刃、第二整平刃和第三整平刃，分别位于整平杆的前、中和后部；所述第一整平刃、第二整平刃、第三整平刃和第三切削刃回转形成的切削面直径相同。
优选的，所述钻头设有固定杆，所述整平杆设有与固定杆对应的固定孔，所述钻头与整平杆通过固定杆和固定孔固定连接。
进一步的，所述钻头采用碳化物或金属陶瓷构件，所述整平杆采用高速钢构件；所述整平杆可加热升温至固定孔扩张并足以容纳固定杆的温度，来完成钻头与整平杆之间的拆卸或安装。
进一步的，所述整平杆加热升温至固定孔扩张并足以容纳固定杆的温度为300至800华氏度。
优选的，所述第一整平刃的长度小于第二整平刃，所述第二整平刃的长度小于第三整平刃。
优选的，所述第一切削刃、第二切削刃、第三切削刃、第一整平刃、第二整平刃和第三整平刃的数量均至少为4个，且均匀分布。
进一步的，所述整平杆的中心轴设有中心冷却孔，所述第一整平刃之间设有外侧面冷却孔，所述外侧面冷却孔与中心冷却孔连通。
优选的，所述连接杆上设有防尘盖。
优选的，所述连接杆内部中空，所述冲击器安装在连接杆内。
本发明通过钻头上的第一切削刃、第二切削刃和第三切削刃进行逐级扩孔，通过整平杆对孔内壁的光滑度进行修整，降低扩孔器与孔内壁的摩擦系数，一定程度上降低因摩擦产生的高温和阻力，有效保护扩孔器，延长使用寿命；连接杆内设有冲击器，可提高扩孔作业的工作效率；中心冷却孔注入冷却液并从外侧面冷却孔排出，可有效对钻头及第一整平刃周边进行降温，保护扩孔器因高温造成损伤。
附图说明
构成本发明的一部分附图用来提供对本发明的进一步理解。在附图中：
图1是本发明双金属耐磨扩孔器的结构示意图。
图2是本发明钻头的结构示意图。
图3是本发明整平杆的左视图。
图中：1、钻头；101、第一切削刃；102、第二切削刃；103、第三切削刃；104、固定杆；2、整平杆；201、第一整平刃；202、第二整平刃；203、第三整平刃；204、固定孔；205、中心冷却孔；206、外侧面冷却孔；3、连接杆；4、冲击器；5、防尘盖。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-3所示，双金属耐磨扩孔器，包括钻头1、整平杆2和连接杆3，所述钻头1设有固定杆104，所述整平杆2设有与固定杆104对应的固定孔204，所述钻头1与整平杆2通过固定杆104和固定孔204固定连接，所述固定杆104外径和固定孔204内径一致。所述整平杆2与连接杆3连接，所述连接杆3上设有防尘盖5，防尘盖5能够有效防止扩孔作业中产生的尘土、矿渣飞扬，方便工作人员工作。所述钻头1呈锥形，其上设有第一切削刃101、第二切削刃102和第三切削刃103，分别位于钻头1的前、中和后部；所述整平杆2表面设有第一整平刃201、第二整平刃202和第三整平刃203，分别位于整平杆2的前、中和后部；所述第一整平刃201、第二整平刃202、第三整平刃203和第三切削刃103回转形成的切削面直径相同。所述第一整平刃201的长度小于第二整平刃202，所述第二整平刃202的长度小于第三整平刃203，第一整平刃201首先与孔内壁进行接触，其长度最小，可减少接触面积，减少阻力，初步对孔内壁进行整平，第二整平刃202长度大于第一整平刃201，第二整平刃202作为中间过渡，增大了与孔内壁的接触面积，由于第一整平刃201的作用，使得孔内壁初步整平，第二整平刃202与孔内壁接触后产生的阻力相对较小，第三整平刃203长度大于第二整平刃202，经过第一整平刃201和第二整平刃202对孔内壁的整平处理，第三整平刃203与孔内壁接触后产生阻力进一步减小，对孔内壁进行最后的整平，伴随着孔内壁的整平，扩孔作业过程中，整平杆2相对孔内壁的摩擦减小，阻力降低，相对传统扩孔作业更加耐磨，且一定程度上限制了高温的形成，保护扩孔器，延长其使用寿命。
所述钻头1采用碳化物或金属陶瓷构件，所述整平杆2采用高速钢构件；所述整平杆2可加热升温至固定孔204扩张并足以容纳固定杆104的温度，来完成钻头1与整平杆2之间的拆卸或安装。安装钻头时，首先加热整平杆2温度至300至800华氏度，整平杆2内的固定孔204内径由D1尺寸扩张至D2尺寸(如图3所示)，然后将钻头1的固定杆104插入固定孔204内，冷却后即可将固定杆104固定在固定孔204内。拆卸钻头1时，加热整平杆2温度至300至800华氏度，由于钻头1采用碳化物或金属陶瓷构件，整平杆2采用高速钢构件，整平杆2的热增长大于钻头1的热增长，所以整平杆2内的固定孔204的扩张空间大于钻头1的固定杆104的扩张空间，整平杆2内的固定孔204内径由D1尺寸扩张至D2尺寸，如图3所示，然后将钻头1的固定杆104取出即可。
所述第一切削刃101、第二切削刃102、第三切削刃103、第一整平刃201、第二整平刃202和第三整平刃203的数量均至少为4个，且均匀分布。所述第一整平刃201之间的间隙、第二整平刃202之间的间隙和第三整平刃203之间的间隙连通形成切削槽，可将尘土、矿渣导出至孔外。
所述整平杆2的中心轴设有中心冷却孔205，所述第一整平刃201之间设有外侧面冷却孔206，所述外侧面冷却孔206与中心冷却孔205连通。在扩孔过程中，钻头1和第一整平刃201承受的大部分的切削抗力和热量，第一整平刃201距离钻头最近，冷却液从外侧面冷却孔206流出后，可极大限度的降低钻头1及第一整平刃201周边的温度，冷却液可沿着切削槽往连接杆3方向流动，对整个整平杆2进行降温，防止高温造成损伤，延长使用寿命。
所述连接杆3内部中空，连接杆3内安装冲击器4。冲击器4可通过作用整平杆2为钻头提供额外的冲击力，提高扩孔效率，节省时间。
进行扩孔作业时，将该扩孔器的连接杆3与钻床连接，将钻头1对准需要扩张的孔口处，启动钻床电机，电机带动扩孔器转动，钻头1的第一切削刃101首先进行接触，进行一次扩孔，继续推进，第二切削刃102用来进行二次扩孔，随后第三切削刃103进行三次扩孔，到达所需扩孔的直径，扩孔过程中，通过逐次的旋转深入，可最大限度的保护钻头，并且减少一定程度的摩擦，提高扩孔作业效率。第三切削刃103深入孔内后，第一整平刃201与孔内壁接触，进行一次整平，随后第二整平刃202进行二次整平，经过第三整平刃203的三次整平后，孔内壁会形成光滑面，逐次进行整平，达到孔内壁光滑的程度，最大限度的减少了整平杆2与孔内壁的摩擦，并且降低推进扩孔过程中的阻力，降低因摩擦而产生的高温，有效保护了整平杆2部分。在扩孔过程中，从外界将冷却水输入，通过中心冷却孔205并经外侧面冷却孔206排出，有效对钻头1及整平杆2进行降温。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.双金属耐磨扩孔器，包括钻头(1)、整平杆(2)和连接杆(3)，所述钻头(1)与整平杆(2)连接，所述整平杆(2)与连接杆(3)连接，其特征在于：所述钻头(1)呈锥形，其上设有第一切削刃(101)、第二切削刃(102)和第三切削刃(103)，分别位于钻头(1)的前、中和后部；所述整平杆(2)表面设有第一整平刃(201)、第二整平刃(202)和第三整平刃(203)，分别位于整平杆(2)的前、中和后部；所述第一整平刃(201)、第二整平刃(202)、第三整平刃(203)和第三切削刃(103)回转形成的切削面直径相同。
2.根据权利要求1所述的双金属耐磨扩孔器，其特征在于:所述钻头(1)设有固定杆(104)，所述整平杆(2)设有与固定杆(104)对应的固定孔(204)，所述钻头(1)与整平杆(2)通过固定杆(104)和固定孔(204)固定连接。
3.根据权利要求2所述的双金属耐磨扩孔器，其特征在于:所述钻头(1)采用碳化物或金属陶瓷构件，所述整平杆(2)采用高速钢构件；所述整平杆(2)可加热升温至固定孔(204)扩张并足以容纳固定杆(104)的温度，来完成钻头(1)与整平杆(2)之间的拆卸或安装。
4.根据权利要求3所述的双金属耐磨扩孔器，其特征在于:所述整平杆(2)加热升温至固定孔(204)扩张并足以容纳固定杆(104)的温度为300至800华氏度。
5.根据权利要求1所述的双金属耐磨扩孔器，其特征在于:所述第一整平刃(201)的长度小于第二整平刃(202)，所述第二整平刃(202)的长度小于第三整平刃(203)。
6.根据权利要求1所述的双金属耐磨扩孔器，其特征在于:所述第一切削刃(101)、第二切削刃(102)、第三切削刃(103)、第一整平刃(201)、第二整平刃(202)和第三整平刃(203)的数量均至少为4个，且均匀分布。
7.根据权利要求6所述的双金属耐磨扩孔器，其特征在于:所述整平杆(2)的中心轴设有中心冷却孔(205)，所述第一整平刃(201)之间设有外侧面冷却孔(206)，所述外侧面冷却孔(206)与中心冷却孔(205)连通。
8.根据权利要求1所述的双金属耐磨扩孔器，其特征在于:所述连接杆(3)上设有防尘盖(5)。
9.根据权利要求1所述的双金属耐磨扩孔器，其特征在于:所述连接杆(3)内部中空，连接杆(3)内安装冲击器(4)。
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