CN1179810A - 岩石钻削刀具,钻头和一种冲击能量转换方法 - Google Patents

岩石钻削刀具,钻头和一种冲击能量转换方法 Download PDF

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Abstract

本发明为冲击钻削用的岩石钻削刀具,该刀具由钻头(11)和钻管(12)通过螺纹联接内的凸肩联合作用。该螺纹联接至少由一个外螺纹(17)和内螺纹(18)组成。外螺纹在与钻头(11)成一体的刀柄(19)上,钻头在刀柄(19)的内端具有一个轴肩(20),该轴肩具有面向刀柄(19)自由端的接合面(21)。内螺纹(18)在钻管(12)上,该钻管的自由端具有冲击面(23)。螺纹(17,18)是柱形螺纹。本发明的特征是把凸肩与短刀头接合起来,并且在岩石钻削刀具上实现直接能量转换。该发明进一步涉及钻头和一种将冲击能量从岩石钻削刀具转换到钻孔的转换方法。

Description

岩石钻削刀具,钻头和一种冲击能量转换方法
技术背景
本发明为岩石冲击钻削刀具,该刀具包括钻头和钻管。钻头具有头部,该头部前平面具有多个镶嵌突起,并沿周向排列镶嵌了一些刀片,钻头具有第一螺纹与钻管上第二螺纹的联合作用。该发明还涉及一种钻头和一种将冲击能量从岩石钻削刀具转换到钻孔的转换方法。
最初通过US-A-1,447,855人们认识了在冲击钻设备上的钻杆与岩石钻头之间通过螺纹联接的所谓凸肩。由于该设备上采用的相对较重的钻头松动时,就会出现刀柄上的螺纹入口因凸肩两面质量的不同出现损坏的危险。另外,这种已知钻头采用硬化钢的凿形边缘,其径向伸出较远,使得冲击钻削时的冲击能量被导向偏离径向外缘的顶点,从而使有效作用系数下降,并出现导向能力及钻削速度的下降。凿形边缘使钻削速度相对降低。另外,上述刀具在刀杆及刀头间有结合点,钻削时在径向和轴向均会产生材料硬化现象,从而出现早期裂纹点。
发明的内容
该发明的目的之一即提供一种从岩石钻削刀具到钻孔的冲击能量转换方法,如为刀头提供了好的导向方式,可接受的载荷及好的能量转换方法。
本发明的另一个目的是提供一个刚性联接的钻削刀具,即使在非常困难的角度冲击下也不倾斜。
本发明的另一个目的是提供一种钻削刀具,通过使钻头重量减至最小,松动时由于较小的钻头重量使得刀柄导向部分同样减小,因而具有好的效率系数。
本发明的另一目的是提供一种钻削刀具,通过该联接可以得到较长的使用寿命,并且经常更换的零件极易操作。
本发明的另一目的是提供一种岩石钻削刀具,其钻管前端没有凸出部分,因而没有运输损坏。
本发明的另一目的是提供了一种有效的岩石钻头。
附图说明
本发明的目的和优点通过根据权利要求特征部分的特征提供的一种方法,一种岩石钻削刀具和岩石钻头得以实现。本发明的附加有利特征由从属权利要求可显现出来。以下对本发明的实施例将结合附加图来说明。
图1-图4示出了根据本发明的用示意图、部分剖面图示出的岩石钻削刀具。
图5为刀具俯视图。
图6和图7为可选用的内螺纹端部横向剖面图。
本发明优选实施例的详细说明
图中所示岩石钻削刀具10包括岩石钻头11和钻管12。钻头11的头部13具有前表面14,其上镶有向前凸起的刀片15,圆周方向有刀片16,其最好呈球形或弹道形工作表面。钻头上有外螺纹17,其与钻管上的内螺纹18配合。
外螺纹17在钻柄19上,与冲击钻头11构成一体。钻头在钻柄19内端部有一凸肩,该凸肩具有一个平面支承面21,面向钻柄19的自由端。该支承面21与钻削刀具10的纵向轴心线22垂直延伸。
当钻柄19从凸肩20处分开时,头部13包括刀片的重量最大为钻柄19重量的2.5倍,最好小于钻柄19重量的2倍。
钻管12的自由端为平面,空心端面23与心轴22垂直。螺纹联接的内螺纹18,加工在钻管上并为一体。图6所示的内螺纹端部结构在多数情况下钻管强度最高。图7所示为可供选择的一例,其内螺纹底部可以具有平面24的形状,其与中心轴线22垂直,此时底部平面的抵靠非常有利。后一种情况下,钻柄26的凸肩、表面24和端面26的距离不同,因而当刀具使用时将接触或随后接触,因而钻头区域直接传递的能量增加了。在大多数情况下,与凸肩联接时保留螺纹间隙27和28是有利的,可以消除弯曲力并可避免该区域内部件12和19的抵靠。
螺纹17和18即可为圆柱圆形螺纹,也可为圆柱梯形螺纹,螺距角为5°~15°。岩石钻削刀具10具有中间清洗通道,该通道在头部至少可分为2个其他通道。
从图中可以明显地看出钻头抵靠面21在工作位置时总是靠在钻管自由端的端平面23上,从而使轴肩支撑建立起来。
图4所示为本发明的岩石钻削刀具,其中从轴肩20到刀柄的自由端的轴向长度为L1,钻头11从轴肩20到前表面14的高度为L2。钻头的轴向长度L2为刀柄轴向长度L1的0.2到0.9倍,最好为0.5倍。
钻管12和轴肩20的外径用D1表示,钻柄的最小外径用D2表示,D2几乎与内螺纹的最小直径相同。钻头13的最大外径为D3,D3最好略小于或等于周向刀片16的径外外接圆的直径,D3与D1之比最好大于1,且小于1.5。轴肩20的径向最外端如图5所示,直径为D1的圆构成的圆柱25基本上与周向刀片16的中心或其作用工作表面附近相交。后者把冲击能量传到最有用的地方,即冲击波可以直接传递到刀片而没有任何能量消耗损失。
钻管12因而具有一个基本上恒定的直径D1,头部轴向长度L2小于刀柄轴向长度L1。通过假想的圆柱25做为轴肩外径D1的延伸部分与周向刀片16相交,通过刀片16把冲击能量直接从钻管转移到钻孔的接触点。
因而本发明具有把轴肩与短刀头接合起来及在岩石钻削刀具上进行直接能量转换的特征。

Claims (10)

1、冲击能量从冲击钻削刀具到钻孔的转换方法,其中,所说的刀具包括钻管和钻头,二者至少通过螺纹联接的轴肩联合作用,该联接包括至少一个圆柱外螺纹(17)和圆柱内螺纹(18)构成,外螺纹(17)在刀柄(19)上并且与刀头(11)构成一体,刀头有一个支撑面(21),面向刀柄(19)的自由端,内螺纹(18)在钻管(12)上,其自由端具有冲击面(23),其特征是,钻管(12)具有基本恒定的外径(D1),头部的轴向长度(L2)比刀柄轴向长度(L1)短,通过假想的圆柱(25)做为轴肩外径(D1)的延长部分与钻头上的周向刀片相交,通过刀片(16)把冲击能量直接从钻管转移到钻孔的接触点。
2、冲击钻削用的岩石钻削刀具,包括钻头(11)和钻管(12),通过螺纹联接的至少凸肩来联合作用,该联接包括至少一个外螺纹(17)和内螺纹(18),外螺纹(17)位于与钻头(11)一体的钻柄(19)上,钻头具有位于钻柄(19)内端面上的轴肩(29),该轴肩有一个朝向钻柄(19)的支承面(21),内螺纹(18)位于钻管(12)上,钻管自由端具有冲击平面(23),螺纹(17,18)为圆柱螺纹,其特征为:钻头(11)具有头部,其前表面上镶有刀片(15),沿周向排列有周向刀片(16),钻管(12)具有基本恒定的外径(D1),头部的轴向长度(L2)较刀柄轴向长度(L1)短,假想的圆柱(25)作为轴肩外径(D1)的延伸部分与周向刀片(16)相交。
3、根据权利要求2的岩石钻削刀具,其特征是:圆柱(25)与每一个刀片(16)或其轴向最外区域相交,头部(13)的重量最大为钻柄重量的2.5倍,最好小于钻柄(19)重量的2倍。
4、根据权利要2或3的岩石钻削刀具,其特征是:头部轴向长度(2)是钻柄轴向长度(L1)的0.2到0.9倍,最好为0.5倍。
5、根据权利要求2、3或4的岩石钻削刀具,其特征是;钻头(11)在钻柄(19)内端具有轴肩(29),该轴肩具有一个平面的抵靠表面(21)且朝向钻柄(19)的自由端,抵靠表面(21)相对钻削刀具(10)的水平轴心线(22)垂直延伸。
6、用于冲击钻的钻头,包括:
头部(13)和具有外螺纹(17)的钻柄(19),钻柄(19)与钻头(11)为一体,钻头在钻柄(19)内端具有轴肩(20),该轴肩具有朝向钻柄(19)的平面的抵靠面(21),其特征为:镶在头部(13)前端面(14)上具有数个刀片(15),并在周向排列有周向刀片(16),头部的轴向长度(L2)小于钻柄的轴向长度(L1),假想的圆柱(25)做为轴肩外径(D1)的延伸部分与周向凸起(16)相交。
7、根据权利要求6的钻头,其特征是:圆柱(25)与每个刀片(16)或其轴向最外区域相交。
8、根据权利要求6或7的钻头,其特征是:头部轴向长度(L2)为钻柄轴向长度的0.2-0.9倍,最好为0.5倍。
9、根据权利要求6、7或8的钻头,其特征是:头部(13)的重量最大为柄部(19)重量的2.5倍,最好小于2倍。
10、根据权利要求6-9中任一条的钻头,其特征是:于头部和内螺纹之间设有螺纹间隙(28)。
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ZA (1) ZA962372B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100335739C (zh) * 2002-06-27 2007-09-05 山特维克知识产权股份有限公司 用于冲击式岩石钻孔的阳性部分、钻头和螺纹接头
CN107386992A (zh) * 2017-09-01 2017-11-24 贵州迈锐钻探设备制造有限公司 露天开采钎具组件及露天开采钎具

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19541163A1 (de) * 1995-11-04 1997-05-07 Hawera Probst Kg Hartmetall Bohrwerkzeug, insbesondere zur Bearbeitung von Gestein
AUPO737497A0 (en) * 1997-06-16 1997-07-10 Sds Digger Tools Pty Ltd Drill bit with drive and retaining means located forwardly of hammer barrel
US6918455B2 (en) * 1997-06-30 2005-07-19 Smith International Drill bit with large inserts
SE525431C2 (sv) * 2003-02-24 2005-02-22 Sandvik Ab Handel för slående borrning
CN1306143C (zh) * 2003-11-20 2007-03-21 东北大学钎具开发研究中心 一种柱面承载管式钎杆
SE531459C2 (sv) * 2006-05-17 2009-04-14 Sandvik Intellectual Property Hondel samt förfarande för tillverkning av hondelar
US20090184564A1 (en) * 2008-01-22 2009-07-23 The William J. Brady Loving Trust Pcd percussion drill bit
US10907417B2 (en) 2008-01-22 2021-02-02 William J Brady Polycrystalline diamond chisel type insert for use in percussion drill bits even for use in large hole percussion drilling of oil wells
US20100025114A1 (en) * 2008-01-22 2010-02-04 Brady William J PCD Percussion Drill Bit
SE533590C2 (sv) 2009-01-14 2010-11-02 Wassara Ab Borrkrona för sänkborrmaskin
US9643262B2 (en) 2013-07-25 2017-05-09 Kennametal Inc. Coupling mechanism for cutting tool
US9643264B2 (en) 2013-07-25 2017-05-09 Kennametal Inc. Coupling mechanism for cutting tool
US9889509B2 (en) 2014-05-05 2018-02-13 Kennametal Inc. Cutter heads with improved coupling
CN107859494B (zh) * 2017-11-30 2023-10-20 宜昌钻山甲科技有限责任公司 一种具有螺旋排渣分流功能的过渡接头以及潜孔冲击器和钻杆
CA3185013A1 (en) 2020-07-08 2022-01-13 Mika Koskinen A drill assembly for percussive drilling, a drill bit and a drill string element

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1477855A (en) * 1922-04-18 1923-12-18 Fred W Thurston Drill
US4549615A (en) * 1982-07-12 1985-10-29 Kennametal Inc. Single-pass notching and drilling tool and method of drilling a blast role therewith
SE469603B (sv) * 1988-07-08 1993-08-02 Sandvik Ab Gaengfoerband
US5595252A (en) * 1994-07-28 1997-01-21 Flowdril Corporation Fixed-cutter drill bit assembly and method
BR9502857A (pt) * 1995-06-20 1997-09-23 Sandvik Ab Ponteira para perfuração de rocha
US5647447A (en) * 1996-06-10 1997-07-15 Ingersoll-Rand Company Bit retention device for a bit and chuck assembly of a down-the-hole percussive drill

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100335739C (zh) * 2002-06-27 2007-09-05 山特维克知识产权股份有限公司 用于冲击式岩石钻孔的阳性部分、钻头和螺纹接头
CN107386992A (zh) * 2017-09-01 2017-11-24 贵州迈锐钻探设备制造有限公司 露天开采钎具组件及露天开采钎具
CN107386992B (zh) * 2017-09-01 2023-04-25 贵州迈锐钻探设备制造有限公司 露天开采钎具组件及露天开采钎具

Also Published As

Publication number Publication date
AU5166096A (en) 1996-10-16
CN1064733C (zh) 2001-04-18
ATE233861T1 (de) 2003-03-15
HK1015011A1 (en) 1999-10-08
JPH11504687A (ja) 1999-04-27
NO974465L (no) 1997-09-26
WO1996030620A1 (en) 1996-10-03
DE69626502D1 (de) 2003-04-10
PL322500A1 (en) 1998-02-02
SE505068C2 (sv) 1997-06-23
NO974465D0 (no) 1997-09-26
EP0815340A1 (en) 1998-01-07
NO311445B1 (no) 2001-11-26
EP0815340B1 (en) 2003-03-05
MX9707336A (es) 1998-07-31
SE9501096L (sv) 1996-09-28
CA2216974A1 (en) 1996-10-03
BR9607667A (pt) 1998-06-16
PL179153B1 (en) 2000-07-31
SE9501096D0 (sv) 1995-03-27
AU693338B2 (en) 1998-06-25
ZA962372B (en) 1996-07-30
US5984030A (en) 1999-11-16

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