CN213234958U - 一种环形金刚石钻头 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种环形金刚石钻头，该环形金刚石钻头包括：工作层，工作层包括工作层端面，工作层端面用于钻切待切物体；工作层端面上设有工作层水槽，工作层水槽起到排屑作用，工作层水槽为倾斜设置的斜槽；环形金刚石钻头还包括过渡层，过渡层用于与钻头基体连接，排屑通道，排屑通道设置在环形金刚石钻头上，排屑通道与工作层端面设置有间隔。保证了工作层端面上发生的磨削不会影响到排屑通道的横截面尺寸，保证排屑顺利，且提高了环形金刚石钻头的利用率。工作层水槽倾斜设置为斜槽，斜槽与直槽相比，斜槽在环形金刚石钻头的圆周方向上更长，这也就保证了工作层水槽具有更长的排屑长度，斜槽更便于环形金刚石钻头进行排屑。

Description

一种环形金刚石钻头

技术领域

本实用新型属于钻头技术领域，具体涉及一种环形金刚石钻头。

背景技术

环形金刚石钻头焊接在钻头基体上，用来钻切砖、水泥、钢筋混凝土、石材以及蓝宝石等。现有的环形金刚石钻头只在其工作层部分设置有水槽，水槽用于在钻头钻进过程中起到排屑的作用。水槽对于环形金刚石钻头的作用非常关键，水槽的设置能够顺利将碎屑排出，保证环形金刚石钻头的利用率，是衡量环形金刚石钻头性能的重要指标。

环形金刚石钻头在钻切过程中会出现磨损，这就使得金刚石钻头在高度方向发生消耗，金刚石钻头的高度逐渐降低，进而使得设置在金刚石钻头的工作层的水槽深度逐渐减小，水槽的横截面积也会逐渐减小；如果水槽是V型槽，水槽的宽度也会逐渐减小，这就会严重影响碎屑通过水槽顺利排出，有可能导致金刚石钻头的烧伤甚至失效。如果工作层设置水槽太多，导致工作层的钻削面积减小，影响工作效率。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种环形金刚石钻头，用于至少克服现有技术中金刚石钻头使用时工作层水槽被磨削而影响碎屑顺利排出的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种环形金刚石钻头，该环形金刚石钻头包括：

工作层，所述工作层包括工作层端面，所述工作层端面用于钻切待切物体；

所述工作层端面上设有贯穿环形金刚石钻头内外表面的工作层水槽，所述工作层水槽用于在环形金刚石钻头钻进时起到排屑作用，所述工作层水槽为相对于环形金刚石钻头的轴向倾斜设置的斜槽；

所述环形金刚石钻头还包括过渡层，所述过渡层用于与钻头基体连接，以将环形金刚石钻头固定在钻头基体上；

排屑通道，所述排屑通道设置在环形金刚石钻头上，所述排屑通道与所述工作层端面设置有间隔。

如上述的环形金刚石钻头，作为优选方案，所述过渡层包括过渡层端面，

所述过渡层端面上设有过渡层水槽，

所述排屑通道由所述过渡层水槽形成，

所述过渡层水槽与所述工作层水槽在环形金刚石钻头的周向方向上间隔设置；

所述过渡层水槽为相对于环形金刚石钻头的轴向倾斜设置的斜槽。

如上述的环形金刚石钻头，作为优选方案，所述过渡层水槽与所述工作层水槽的倾斜方向相同。

如上述的环形金刚石钻头，作为优选方案，所述工作层水槽的倾斜方向与所述环形金刚石钻头的轴向夹角范围在15°-35°；

所述过渡层水槽的倾斜方向与所述环形金刚石钻头的轴向夹角范围在15°-35°。

如上述的环形金刚石钻头，作为优选方案，所述工作层水槽与排屑通道在金刚石钻头的轴向上有重叠部分。

如上述的环形金刚石钻头，作为优选方案，所述过渡层水槽的横截面尺寸小于等于所述工作层水槽的横截面尺寸。

如上述的环形金刚石钻头，作为优选方案，所述工作层端面的周向上均布有至少两个工作层水槽，所述过渡层端面上均布有至少两个过渡层水槽；

所述过渡层水槽的数量小于等于所述工作层水槽的数量。

如上述的环形金刚石钻头，作为优选方案，所述工作层水槽与所述过渡层水槽的横截面积均为U形。

如上述的环形金刚石钻头，作为优选方案，所述过渡层端面上沿轴向设有凸起，所述凸起用于与钻头基体沿径向挡止配合。

如上述的环形金刚石钻头，作为优选方案，所述凸起设置在所述过渡层端面的内侧。

与最接近的现有技术相比，本实用新型提供的技术方案具有如下优异效果：

环形金刚石钻头在工作时，工作层会磨损，使得环形金刚石钻头的高度降低，工作层水槽的横截面积也会缩小；而在环形金刚石钻头上设有排屑通道，排屑通道与工作层的端面间隔设置，保证了工作层端面上发生的磨削不会影响到排屑通道的横截面尺寸，保证排屑顺利，且提高了环形金刚石钻头的利用率。工作层水槽倾斜设置为斜槽，斜槽与直槽相比，斜槽在环形金刚石钻头的圆周方向上更长，这也就保证了工作层水槽具有更长的排屑长度，斜槽更便于环形金刚石钻头进行排屑。

在过渡层端面上设置过渡层水槽，并将过渡层水槽设置为斜槽，而且过渡层水槽与工作层水槽相互错开设置，这也就使得过渡层水槽与工作层水槽能够尽可能占据环形金刚石钻头周向上的长度，从而进一步加大环形金刚石钻头周向上的开槽长度，更加便于环形金刚石钻头的顺利排屑。

过渡层水槽与工作层水槽的倾斜方向相同，能够避免过渡层水槽与工作层水槽发生干涉，保证环形金刚石钻头的结构强度。

过渡层水槽的横截面尺寸小于工作层水槽的横截面尺寸，过渡层水槽的数量小于工作层水槽的数量，均使得过渡层水槽尽可能少的占用过渡层的周向尺寸，从而保证过渡层与钻头基体具有更大的连接面积，进而保证金刚石钻头与钻头基体的牢固连接。而且过渡层水槽的横截面尺寸与数量设置的相比于工作层水槽较小，从而能够尽可能在环形金刚石钻头上较少的开槽，以保证环形金刚石钻头的自身强度，避免钻头开槽过多而容易破碎。

过渡层水槽与工作层水槽均设置成U形，U形槽结果便于加工，而且U形槽没有尖角，从而避免在水槽中出现应力集中的情况。

过渡层端面上设置的凸起与钻头基体沿径向上相互挡止配合，在金刚石钻头与钻头基体焊接在一起时，由于金刚石钻头上的凸起与钻头基体在径向上相互挡止配合，使得金刚石钻头与钻头基体在径向上不会发生相对运动，进而避免了金刚石钻头与钻头基体之间的焊缝因钻头与钻头基体相互运动而受应力集中被损坏，从而保证了钻头与钻头基体的可靠牢固连接。而且环形金刚石钻头上的凸起与钻头基体的内径尺寸向配合，从而保证环形金刚石钻头与钻头基体的同心度，如果环形金刚石钻头与钻头基体的同心度不好，在钻头钻进过程中，会产生抖动或者取芯困难等问题，还会造成钻头的不正常磨损；在环形金刚石钻头上设置凸起起到定位作为，保证钻头与钻头基体的焊接时的同心度，保证环形金刚石钻头的正常使用。

附图说明

图1为本实用新型环形金刚石钻头实施例1的结构示意图；

图2为本实用新型环形金刚石钻头实施例2的结构示意图；

图3为图2的正视图；

图4为本实用新型环形金刚石钻头实施例3的结构示意图。

图中：1、环形金刚石钻头；2、工作层端面；201、工作层水槽；3、过渡层端面；301、过渡层水槽；302、凸起；d、宽度；h、高度。

具体实施方式

下面将对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。本实用新型中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

根据本实用新型的具体实施例，本实用新型提供一种环形金刚石钻头的实施例1，如图1所示，该环形金刚石钻头1(有时也称为金刚石钻头刀头)包括工作层，工作层包括工作层端面2，工作层端面2用于钻切待切物体；工作层端面2上设有4个工作层水槽201，四个工作层水槽201沿工作层端面2的周向均匀布置，工作层水槽201用于在环形金刚石钻头1钻进时起到排屑作用，工作层水槽201为倾斜设置的斜槽；即工作层水槽201为相对于环形金刚石钻头的轴向倾斜设置的斜槽；所谓倾斜设置，从图1看，即为斜槽由工作层端面开始向着与工作层端面相反的一侧相对于钻头的轴向倾斜延伸而设置，更严格地说，是U形槽的两个相平行的侧边相对于轴向倾斜。环形金刚石钻头1还包括过渡层，过渡层用于与钻头基体连接，以将环形金刚石钻头1固定在钻头基体上；环形金刚石钻头1还包括排屑通道，排屑通道设置在环形金刚石钻头1上，排屑通道与工作层端面2设置有间隔，所谓设置有间隔是指所述排屑通道的底部远离所述工作层端面2。

进一步地，过渡层包括过渡层端面3，过渡层端面3上设有过渡层水槽301，在本实施例中，排屑通道由过渡层水槽301形成，过渡层水槽301与工作层水槽201在环形金刚石钻头的周向方向上间隔；过渡层水槽301为倾斜设置的斜槽。过渡层水槽301与工作层水槽201的倾斜方向相同，能够避免过渡层水槽301与工作层水槽201发生干涉，保证环形金刚石钻头1的结构强度。工作层水槽201与排屑通道在金刚石钻头的轴向上有重叠部分【此处有重叠部分意味着工作层水槽201的开口端到槽底的轴向尺寸与过渡层水槽301的开口端到槽底的轴向尺寸之和大于环形金刚石钻头的轴向尺寸】。工作层水槽201与过渡层水槽301的轴向纵截面均为U形【所谓轴向纵截面是指沿着环形金刚石钻头的轴向和周向做出的截面】。

进一步地，工作层水槽201的倾斜方向与环形金刚石钻头1的轴向夹角范围在15°-35°(如15°、18°、20°、25°、28°、30°、33°、35°)，在本实施例中，工作层水槽201与环形金刚石钻头1的轴向夹角为20°；过渡层水槽301的倾斜方向与环形金刚石钻头1的轴向夹角范围在15°-35°(如15°、18°、20°、25°、28°、30°、33°、35°)，在本实施例中，过渡层水槽301与环形金刚石钻头1的轴向夹角为20°。

进一步地，过渡层水槽301的横截面尺寸小于等于工作层水槽201的横截面尺寸，使得过渡层水槽301尽可能少的占用过渡层的周向尺寸，从而保证过渡层与钻头基体具有更大的连接面积，进而保证金刚石钻头与钻头基体的牢固连接。而且过渡层水槽301的横截面尺寸相比于工作层水槽201较小，从而能够尽可能在环形金刚石钻头1上较少的开槽的面积，以保证环形金刚石钻头1的自身强度，避免钻头开槽过多而容易破碎。

进一步地，过渡层端面3上沿轴向设有凸起302，凸起302用于与钻头基体沿径向挡止配合；凸起302设置在过渡层端面3的内侧。过渡层端面3上设置的凸起302与钻头基体沿径向上相互挡止配合，在金刚石钻头与钻头基体焊接在一起时，由于金刚石钻头上的凸起302与钻头基体在径向上相互挡止配合，使得金刚石钻头与钻头基体在径向上不会发生相对运动，进而避免了金刚石钻头与钻头基体之间的焊缝因钻头与钻头基体相互运动而受应力集中被损坏，从而保证了钻头与钻头基体的可靠牢固连接。而且环形金刚石钻头1上的凸起302与钻头基体的内径尺寸向配合，从而保证环形金刚石钻头1与钻头基体的同心度，进而保证环形金刚石钻头1具有较好的钻进性能；如果环形金刚石钻头1与钻头基体的同心度不好，在钻头钻进过程中，会产生抖动或者取芯困难等问题，还会造成钻头的不正常磨损；在环形金刚石钻头1上设置凸起302起到定位作为，保证钻头与钻头基体的焊接时的同心度，保证环形金刚石钻头1的正常使用。

本实施例1中环形金刚石钻头1的结构尺寸如下：环形金刚石钻头1的外径40mm，高度10mm，钻头厚度2.5mm，工作层水槽201宽度d为5mm，深度h为6mm；过渡层水槽301宽度d为5mm，深度h为6mm。工作层水槽201与过渡层水槽301均采用激光切割工艺进行切割，保证工作层水槽201与过渡层水槽301的切割精度。

本实用新型提供一种环形金刚石钻头1的实施例2，如图2所示，本实施例中的环形金刚石钻头1与实施例1的不同之处在，金刚石钻头上的工作层水槽201与过渡层水槽301的数量均为两个；实施例2中的环形金刚石钻头1的结构尺寸如下：

环形金刚石钻头1的外径20mm，高度10mm，刀头厚度2.5mm，在工作层部分切割2个的工作层水槽201，工作层水槽201与环形金刚石钻头1的轴向夹角为20°，工作层水槽201宽度d为3mm，深度h为6mm；在过渡层部分错位切割2个过渡层水槽301，过渡层水槽301与环形金刚石钻头1的轴向夹角为20°，过渡层水槽301的倾斜方向与工作层水槽201的倾斜方向相同，过渡层水槽301宽度d为3mm，深度h为6mm。

本实用新型提供一种环形金刚石钻头1的实施例3，如图3所示，本实施例中的环形金刚石钻头1与实施例1的不同之处在，过渡层水槽301的数量小于工作层水槽201的数量，过渡层水槽301的横截面尺寸小于工作层水槽201的横截面尺寸；本实施例中的环形金刚石钻头1的结构尺寸如下：

环形金刚石钻头1的外径32mm，高度10mm，刀头厚度2.5mm，在工作层部分切割4个工作层水槽201，工作层水槽201与环形金刚石钻头1的轴向夹角为20°，工作层水槽201宽度d为4mm，深度h为7.5mm；在过渡层部分错位切割2个过渡层水槽301，过渡层水槽301与环形金刚石钻头1的轴向夹角为20°，过渡层水槽301的倾斜方向与工作层水槽201的倾斜方向相同，过渡层水槽301宽度d为2mm，深度h为4mm。

综上所述，本实用新型提供的一种环形金刚石钻头的具体方案中：

环形金刚石钻头1在工作时，工作层会磨损，使得环形金刚石钻头1的高度降低，工作层水槽201的横截面积也会缩小；而在环形金刚石钻头1上设有排屑通道，排屑通道与工作层的端面间隔设置，保证了工作层端面2上发生的磨削不会影响到排屑通道的横截面尺寸，保证排屑顺利，且提高了环形金刚石钻头1的利用率。工作层水槽201倾斜设置为斜槽，斜槽与直槽相比，斜槽在环形金刚石钻头1的圆周方向上更长(在U形槽的两条平行直边之间的垂线距离相同的情况下)，这也就保证了工作层水槽201具有更长的排屑长度，斜槽更便于环形金刚石钻头1进行排屑。

在过渡层端面3上设置过渡层水槽301，并将过渡层水槽301设置为斜槽，而且过渡层水槽301与工作层水槽201相互错开设置，这也就使得过渡层水槽301与工作层水槽201能够尽可能占据环形金刚石钻头1周向上的长度，从而进一步加大环形金刚石钻头1周向上的开槽长度，更加便于环形金刚石钻头1的顺利排屑。

过渡层水槽301与工作层水槽201的倾斜方向相同，能够避免过渡层水槽301与工作层水槽201发生干涉，保证环形金刚石钻头1的结构强度。

过渡层水槽301的横截面尺寸小于工作层水槽201的横截面尺寸，过渡层水槽301的数量小于工作层水槽201的数量，均使得过渡层水槽301尽可能少的占用过渡层的周向尺寸，从而保证过渡层与钻头基体具有更大的连接面积，进而保证金刚石钻头与钻头基体的牢固连接。而且过渡层水槽301的横截面尺寸与数量设置的相比于工作层水槽201较小，从而能够尽可能在环形金刚石钻头1上较少的开槽，以保证环形金刚石钻头1的自身强度，避免钻头开槽过多而容易破碎。

过渡层水槽301与工作层水槽201均设置成U形，U形槽结果便于加工，而且U形槽没有尖角，从而避免在水槽中出现应力集中的情况。

过渡层端面3上设置的凸起302与钻头基体沿径向上相互挡止配合，在金刚石钻头与钻头基体焊接在一起时，由于金刚石钻头上的凸起302与钻头基体在径向上相互挡止配合，使得金刚石钻头与钻头基体在径向上不会发生相对运动，进而避免了金刚石钻头与钻头基体之间的焊缝因钻头与钻头基体相互运动而受应力集中被损坏，从而保证了钻头与钻头基体的可靠牢固连接。而且环形金刚石钻头1上的凸起302与钻头基体的内径尺寸向配合，从而保证环形金刚石钻头1与钻头基体的同心度，进而保证环形金刚石钻头1具有较好的钻进性能；如果环形金刚石钻头1与钻头基体的同心度不好，在钻头钻进过程中，会产生抖动或者取芯困难等问题，还会造成钻头的不正常磨损；在环形金刚石钻头1上设置凸起302起到定位作为，保证钻头与钻头基体的焊接时的同心度，保证环形金刚石钻头1的正常使用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均在本实用新型待批权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种环形金刚石钻头，其特征在于，该环形金刚石钻头包括：

工作层，所述工作层包括工作层端面，所述工作层端面用于钻切待切物体；

所述工作层端面上设有贯穿环形金刚石钻头内外表面的工作层水槽，所述工作层水槽用于在环形金刚石钻头钻进时起到排屑作用，所述工作层水槽为相对于环形金刚石钻头的轴向倾斜设置的斜槽；

所述环形金刚石钻头还包括过渡层，所述过渡层用于与钻头基体连接，以将环形金刚石钻头固定在钻头基体上；

排屑通道，所述排屑通道设置在环形金刚石钻头上，所述排屑通道与所述工作层端面设置有间隔。

2.如权利要求1所述的环形金刚石钻头，其特征在于，

所述过渡层包括过渡层端面，

所述过渡层端面上设有过渡层水槽，

所述排屑通道由所述过渡层水槽形成，

所述过渡层水槽与所述工作层水槽在环形金刚石钻头的周向方向上间隔设置；

所述过渡层水槽为相对于环形金刚石钻头的轴向倾斜设置的斜槽。

3.如权利要求2所述的环形金刚石钻头，其特征在于，

所述过渡层水槽与所述工作层水槽的倾斜方向相同。

4.如权利要求2或3所述的环形金刚石钻头，其特征在于，

所述工作层水槽的倾斜方向与所述环形金刚石钻头的轴向夹角范围在15°-35°；

所述过渡层水槽的倾斜方向与所述环形金刚石钻头的轴向夹角范围在15°-35°。

5.如权利要求2或3所述的环形金刚石钻头，其特征在于，

所述工作层水槽与排屑通道在金刚石钻头的轴向上有重叠部分。

6.如权利要求2或3所述的环形金刚石钻头，其特征在于，

所述过渡层水槽的横截面尺寸小于等于所述工作层水槽的横截面尺寸。

7.如权利要求2或3所述的环形金刚石钻头，其特征在于，

所述工作层端面的周向上均布有至少两个工作层水槽，所述过渡层端面上均布有至少两个过渡层水槽；

所述过渡层水槽的数量小于等于所述工作层水槽的数量。

8.如权利要求1-3任一所述的环形金刚石钻头，其特征在于，

所述工作层水槽与所述过渡层水槽的横截面积均为U形。

9.如权利要求1-3任一所述的环形金刚石钻头，其特征在于，

所述过渡层端面上沿轴向设有凸起，所述凸起用于与钻头基体沿径向挡止配合。

10.如权利要求9所述的环形金刚石钻头，其特征在于，

所述凸起设置在所述过渡层端面的内侧。

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