CN2480098Y - 硬质合金揳凿 - Google Patents
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Abstract
本实用新型硬质合金楔凿,包括头部和尾部,其头部呈楔形体,楔形体的顶部是楔形条状切削刀刃,切削刀刃两端与头部侧面呈圆弧过渡,切削刀刃的横剖面是圆弧形,尾部呈倒圆锥体,头部与尾部的交接处是过渡圆弧加强,由于楔凿头部设计成楔形,其各处用过渡圆弧加强连接,在凿岩过程中能适应恶劣的工作环境、能承受高温、高频率、高能量冲击、能连续工作不须修磨,刀刃始终保持锋利,粉尘浓度低,穿孔速度快,使用寿命长。
Description
本实用新型涉及一种用于矿山、采石、交通、水电和建筑工程领域的凿岩工具，尤其是由硬质合金制成的揳凿。
国内外目前常用的硬质合金凿岩揳凿有三类：1、片状形凿，顶部呈人字形，下部呈长方体；2、球形凿，头部呈半球状，尾部呈圆柱体；3、圆锥台形凿，头部呈截顶圆锥体，尾部呈圆柱体。采用上述三类硬质合金凿岩凿制造的钎具，由于其头部几何形状单一，在凿岩过程中硬质合金的磨损变化大，其头部及外周的硬质金与岩石不断相对磨擦冲击后，很快由点、线接触变成面接触，随着接触面的急剧增大，凿岩阻力增大，耗功增大，粉尘浓度更加增大穿孔速度下降，到最后几乎不能进尺，使产品提前进入报废阶段。所以这三类凿岩凿存在寿命短，穿孔速度慢，粉尘浓度高等缺陷。
本实用新型的目的是克服上述三种岩凿的不足，提供一种使用寿命长、穿孔速度快、粉尘浓度低的硬质合金揳凿。
本实用新型硬质合金揳凿，包括一个头部，一个与所述头部连成一体的尾部，其中所述头部呈楔形体，其楔形体的顶部是楔形条状切削刀刃，切削刀刃两端与头部侧面呈圆弧过渡，切削刀刃的横剖面顶部是圆弧形，所述尾部呈截顶倒圆锥体，头部与尾部的交接处是过渡圆弧连接，尾部两侧边倾斜角α为0°≤α≤6°，头部楔形夹角β的范围是40°≤β≤80°，凿岩性能参数K为1.0≤K≤2.0，顶部条状刀刃楔形角α1为8°≤α1≤12°，其顶部横剖面圆弧半径R和顶部楔形条状切削刀刃中间宽度t分别由下面公式计算得出：
R＝K÷(1-sinβ/2)，t＝2(R·cosβ/2-K·tgβ/2)。
本实用新型硬质合金楔凿，其中顶部楔形切削刀刃是水平的条状切削刀刃。
本实用新型硬质合金揳凿，其中尾部底端直径d为8mm，揳凿中心高H为13mm，尾部高为h为8.40mm，凿岩性能参数K为1.0，头部楔形夹角β为49°，顶部圆弧半径R为1.70mm，顶部楔形条状切削刀刃中间宽度t为2.20mm，切削刀刃两端与头部侧面呈过渡圆弧半径R1为4.0mm，切削刀刃纵截面顶部的曲率半径R3为34mm，顶部条状刀刃楔形角α1为12°。
本实用新型硬质合金楔凿，其中尾部底端直径d为17mm，揳凿中心高H为22mm，尾部高为h为14.2mm，凿岩性能参数K为1.8，头部楔形夹角β为58°，顶部圆弧半径R为3.49mm，顶部楔形条状切削刀刃中间宽度t为4.12mm，切削刀刃两端与头部侧面呈过渡圆弧半径R1为815mm，切削刀刃纵截面顶部的曲率半径R3为70mm，顶部条状刀刃楔形角α1为8°。
本实用新型硬质合金揳凿，其中顶部楔形切削刀刃是倾斜，且宽刃端高于窄刃端，顶部倾斜角α2为15°≤α2≤17°，宽刃端顶部与头部侧面过渡圆半径R1为4.0≤R1≤9.0。
本实用新型硬质合金揳凿，其中尾部底端直径d为10mm，揳凿中心高H为15mm，尾部高为h为9.70mm，凿岩性能参数K为1.1，头部楔形夹角β为51°，顶部圆弧半径R为1.93mm，顶部楔形条状切削刀刃中间宽度t为2.44mm，切削刀刃窄刃端与头部侧面呈过渡圆弧半径R2为1mm，切削刀刃纵截面顶部的曲率半径R3为42mm，顶部条状刀刃楔形角α1为12°，宽刃端顶部与头部侧面过渡圆半径R1为5.0mm，顶部倾斜角α2为15°
本实用新型硬质合金揳凿，其中尾部底端直径d为15mm，揳凿中心高H为20mm，尾部高为h为12.8mm，凿岩性能参数K为1.6，头部楔形夹角β为56°，顶部圆弧半径R为3.01mm，顶部楔形条状切削刀刃中间宽度t为3.62mm，切削刀刃窄刃端与头部侧面呈过渡圆弧半径R2为1.6mm，切削刀刃纵截面顶部的曲率半径R3为62mm，顶部条状刀刃楔形角α1为10°，宽刃端顶部与头部侧面过渡圆半径R1为7.5mm，顶部倾斜角α2为16°
本实用新型硬质合金楔凿，其中顶部楔形切削刀刃是倾斜，且宽刃端高于窄刃端，顶部倾斜角α2为15°≤α2≤17°，并且在宽刃端的头部与尾部交接的半圆周上形成一伸出尾部圆周的突起，所述突起的斜面与水平面夹角α3为70°≤α3≤72°，在所述尾部的顶面上的伸出半径R4为4.5≤R≤9.5。
本实用新型硬质合金楔凿，其中尾部底端直径d为12mm，揳凿中心高H为17mm，尾部高为h为11.0mm，凿岩性能参数K为1.3，头部楔形夹角β为53°，顶部圆弧半径R为2.35mm，顶部楔形条状切削刀刃中间宽度t为2.90mm，切削刀刃窄刃端与头部侧面呈过渡圆弧半径R2为1.3mm，切削刀刃纵截面顶部的曲率半径R3为50mm，顶部条状刀刃楔形角α1为12°，宽刃端顶部与头部侧面过渡圆半径R1为6.0mm，顶部倾斜角为16°，突起的斜面与水平面夹角α3为72°，所述尾部的顶面上的伸出半径R4为6.5mm。
本实用新型硬质合金楔凿，其中尾部底端直径d为18mm，揳凿中心高H为23mm，尾部高为h为15.0mm，凿岩性能参数K为1.9，头部楔形夹角β为59°，顶部圆弧半径R为3.74，顶部楔形条状切削刀刃中间宽度t为4.37mm，切削刀刃窄刃端与头部侧面呈过渡圆弧半径R2为1.9mm，切削刀刃纵截面顶部的曲率半径R3为74mm，顶部条状刀刃楔形角α1为8°，宽刃端顶部与头部侧面过渡圆半径R1为9.0mm，顶部倾斜角α2为17°，突起的斜面与水平面夹角α3为72°，所述尾部的顶面上的伸出半径R4为9.5mm。
本实用新型硬质合金揳凿的优点和积极效果是，由于揳凿头部设计成楔形，其各处用过渡圆弧加强连接，在凿岩过程中能适应恶劣的工作环境、能承受高温、高频率、高能量冲击、能连续工作不须修磨，其硬质合金接触面不会急剧增大，条状切削刀刃始终保持锋利、耗功少、操作轻松，被破碎岩层棵粒粗，粉尘浓度低(40％)，穿孔速度快(1-4倍)，使用寿命长(1-3倍)。
本发明的其他细节和特点可通过阅读下文结合附图详加描述的实施例即可清楚明了，其中相同的部件使用相同的标号。其中：
图1是本实用新型第一实施例水平顶面揳凿的主视图；
图2是图1的侧视图；
图3是图1轴对称的俯视图；
图4是本实用新型第二实施例倾斜顶面揳凿的主视图；
图5是图4的侧视图；
图6是图4轴对称的俯视图；
图7是本实用新型第三实施例带突起揳凿的主视图；
图8是图7的侧视图；
图9是图7轴对称的俯视图。
参照图1-3，在本实用新型的第一实施例中，其中硬质合金揳凿1，包括一个头部2和一个与所述头部2连成一体的尾部3，其中所述头部呈楔形体4，其楔形体4的顶部是楔形条状切削刀刃5，如图3所示。且顶部的楔形是水平的，如图1所示，切削刀刃两端与头部侧面呈圆弧过渡，切削刀刃5顶部的横剖面是圆弧形，如图2所示，尾部3呈截顶倒圆锥体，尾部两侧边的倾斜角α为0°≤α≤6°，头部2与尾部3的交接处是过渡圆弧加强，头部2的楔形体4的夹角β的范围是40°≤β≤80°，凿岩性能参数K为1.0≤K≤2.0，顶部条状刀刃楔形角α1为8°≤α1≤12°，顶部圆弧半径R和顶部楔形中间宽度t由下面公式计算得出：
R＝K÷(1-sinβ/2)，t＝2(R·cosβ/2-K·tgβ/2)。设计中，在保证楔形强度的前题下，楔形夹角β和顶部楔形中间宽度t越小越好，这样能够较长时间保持切削刀刃锋利，始终保持很好的破碎效果，穿孔速度自然就快。
本楔凿的其他尺寸可根据上述公式计算出来，下面将给出具体数值。
参照图4-6是本实用新型的第二实施例，其中顶部楔形切削刀刃5是倾斜，如图4所示，且宽刃端高于窄刃端，其顶部倾斜角α2为15°≤α2≤17°，宽刃端顶部与头部侧面过渡圆半径R1为4.0≤R1≤9.0。
参照图7-9是本实用新型的第三实施例，其中顶部楔形切削刀刃5是倾斜，如图7所示，且宽刃端高于窄刃端，其顶部倾斜角α2为15°≤α2≤17°，宽刃端顶部与头部侧面过渡圆半径R1为4.0≤R1≤9.0。并且在宽刃端的头部2与尾部3交接的半圆周上形成一伸出尾部圆周的突起6，突起6的斜面与水平面夹角α3为70°≤α3≤72°，且在尾部3的顶面上的伸出半径R4为4.5≤R≤9.5。
本实施例，靠顶部倾斜高出，和沿径向部分突起6，可弥补实施例1，2中磨损量的不足，是更加减少凿岩孔径收缩率的重大突破。能进一步延长钎具的使用寿命。此类揳凿特别适合用在岩层中石英含量较高的矿山采矿等场地。
本实用新型揳凿的独特工艺结构与工艺特点：
(1)本揳凿头部呈楔形体，在保证揳凿强度的前题下，楔形角β和顶部楔形条状切削刀刃中间宽度t越小越好，这样能较长时间保持切削刀刃锋利，始终保持良好的破碎效果，穿孔速度自然就快。
(2)本揳凿在制造中尾部锥体成为自然的拔模斜度，完工后，尾锥不要进行磨削加工，即不会产生磨削裂纹能确保表面及内在质量，同时降低成本。
(3)本揳凿尾部为截顶倒圆锥体，装配工艺简单，冷挤压压装导向性好，固凿牢，生产效率高。
(4)本揳凿选用有多种排列组合，可以由上述三种实施例互相两两组合，同时可选用大小型号规格不同类的揳凿重复上述组合。
利用各种排列组合，可以制造出数百种型号规格不同的节能型钎具，即可制造钎杆联接；螺纹联接(各种公英制波形、T形螺纹)；花健联接(各种高、低风压潜孔钻)钎具。
综上所述，本实用新型的结构独特简单，自身加工工艺及装配工艺性能良好，很适用于工业化大生产。可以作为国内外现有各类凿岩凿的更新换代产品。
下表为本实用新型各种型号揳凿的各部分尺寸，其中：
d：为尾部底端直径；
H：为揳凿中心高；
h：为尾部高；
K：为凿岩性能参数；
β：为头部楔形夹角；
R：顶部圆弧半径；
t：为顶部楔形条状切削刀刃中间宽度；
R2：为切削刀刃窄刃端与头部侧面呈过渡圆弧半径；
R3：为切削刀刃纵截面顶部的曲率半径；
α：为尾部两侧边倾斜角
α1：为顶部条状刀刃楔形角；
α2：为顶部倾斜角；
R1：为宽刃端顶部与头部侧面过渡圆半径；
α3：为突起的斜面与水平面夹角；
R4：为尾部的顶面上的伸出半径；
它们之间的数值通过公式可计算或根据经验得出
在表1中列举了不同型号揳凿的各个数值，且将三个实施例都合于一个表中。由I、II、III所分隔的区域区分。表1
| III | (B)特殊倾斜揳凿 (B)特 殊 倾 斜 揳 凿 | |||||||||||||||
| II | (B)普通倾斜揳凿 | |||||||||||||||
| I | (Z)水平揳凿 | |||||||||||||||
| 序号 | 型号规格 | d | H | h | k | β° | R | t | SR | R1 | R3 | α1 0 | R2 | α2 0 | α30 | R4 |
| 1 | Z.B0913 | 8 | 13 | 8.40 | 1.0 | 49 | 1.70 | 2.20 | 2.0 | 4.0 | 34 | 12 | 1 | 15 | 70 | 4.5 |
| 2 | Z.B0914 | 9 | 14 | 9.00 | 1.0 | 50 | 1.73 | 2.21 | 2.2 | 4.5 | 38 | 12 | 1 | 15 | 70 | 5.0 |
| 3 | Z.B1015 | 10 | 15 | 9.70 | 1.1 | 51 | 1.93 | 2.44 | 2.3 | 5.0 | 42 | 12 | 1 | 15 | 70 | 5.5 |
| 4 | Z.B1116 | 11 | 16 | 10.5 | 1.1 | 52 | 1.96 | 2.45 | 2.4 | 5.5 | 46 | 12 | 1.2 | 15 | 72 | 6.0 |
| 5 | Z.B1217 | 12 | 17 | 11.0 | 1.3 | 53 | 2.35 | 2.90 | 2.5 | 6.0 | 50 | 12 | 1.3 | 16 | 72 | 6.5 |
| 6 | Z.B1318 | 13 | 18 | 11.6 | 1.4 | 54 | 2.56 | 3.14 | 2.7 | 6.5 | 54 | 10 | 1.4 | 16 | 72 | 7.0 |
| 7 | Z.B1419 | 14 | 19 | 12.3 | 1.5 | 55 | 2.79 | 3.38 | 2.9 | 7.0 | 58 | 10 | 1.5 | 16 | 72 | 7.5 |
| 8 | Z.B1520 | 15 | 20 | 12.8 | 1.6 | 56 | 3.01 | 3.62 | 3.1 | 7.5 | 62 | 10 | 1.6 | 16 | 72 | 8.0 |
| 9 | Z.B1621 | 16 | 21 | 13.5 | 1.7 | 57 | 3.25 | 3.81 | 3.4 | 8.0 | 66 | 8 | 1.7 | 17 | 72 | 8.5 |
| 10 | Z.B1722 | 17 | 22 | 14.2 | 1.8 | 58 | 3.49 | 4.12 | 3.7 | 8.5 | 70 | 8 | 1.8 | 17 | 72 | 9.0 |
| 11 | Z.B1823 | 18 | 23 | 15.0 | 1.9 | 59 | 3.74 | 4.37 | 4.0 | 9.0 | 74 | 8 | 1.9 | 17 | 72 | 9.5 |
Claims (10)
1、一种硬质合金揳凿，包括一个头部，一个与所述头部连成一体的尾部，其中所述头部呈楔形体，其楔形体的顶部是楔形条状切削刀刃，切削刀刃两端与头部侧面呈圆弧过渡，切削刀刃的横剖面顶部是圆弧形，所述尾部呈截顶倒圆锥体，头部与尾部的交接处是过渡圆弧连接，尾部两侧边倾斜角α为0°≤α≤6°，头部楔形夹角β的范围是40°≤β≤80°，凿岩性能参数K为1.0≤K≤2.0，顶部条状刀刃楔形角α1为8°≤α1≤12°，其顶部横剖面圆弧半径R和顶部楔形条状切削刀刃中间宽度t分别由下面公式计算得出：
R＝K÷(1-sinβ/2)，t＝2(R·cosβ/2-K·tgβ/2)。
2、根据权利要求1所述的硬质合金揳凿，其特征在于顶部楔形切削刀刃是水平的条状切削刀刃。
3、根据权利要求2所述的硬质合金揳凿，其特征在于尾部底端直径d为8mm，揳凿中心高H为13mm，尾部高为h为8.40mm，凿岩性能参数K为1.0，头部楔形夹角β为49°，顶部圆弧半径R为1.70mm，顶部楔形条状切削刀刃中间宽度t为2.20mm，切削刀刃两端与头部侧面呈过渡圆弧半径R1为4.0mm，切削刀刃纵截面顶部的曲率半径R3为34mm，顶部条状刀刃楔形角α1为12°。
4、根据权利要求2所述的硬质合金揳凿，其特征在于尾部底端直径d为17mm，揳凿中心高H为22mm，尾部高为h为14.2mm，凿岩性能参数K为1.8，头部楔形夹角β为58°，顶部圆弧半径R为3.49mm，顶部楔形条状切削刀刃中间宽度t为4.12mm，切削刀刃两端与头部侧面呈过渡圆弧半径R1为8.5mm，切削刀刃纵截面顶部的曲率半径R3为70mm，顶部条状刀刃楔形角α1为8°。
5、根据权利要求1所述的硬质合金揳凿，其特征在于顶部楔形切削刀刃是倾斜，且宽刃端高于窄刃端，顶部倾斜角α2为15°≤α2≤17°，宽刃端顶部与头部侧面过渡圆半径R1为4.0≤R1≤9.0。
6、根据权利要求5所述的硬质合金揳凿，其特征在于尾部底端直径d为10mm，揳凿中心高H为15mm，尾部高为h为9.70mm，凿岩性能参数K为1.1，头部楔形夹角β为51°，顶部圆弧半径R为1.93mm，顶部楔形条状切削刀刃中间宽度t为2.44mm，切削刀刃窄刃端与头部侧面呈过渡圆弧半径R2为1mm，切削刀刃纵截面顶部的曲率半径R3为42mm，顶部条状刀刃楔形角α1为12°，宽刃端顶部与头部侧面过渡圆半径R1为5.0mm，顶部倾斜角α2为15°
7、根据权利要求5所述的硬质合金揳凿，其特征在于尾部底端直径d为15mm，揳凿中心高H为20mm，尾部高为h为12.8mm，凿岩性能参数K为1.6，头部楔形夹角β为56°，顶部圆弧半径R为3.01mm，顶部楔形条状切削刀刃中间宽度t为3.62mm，切削刀刃窄刃端与头部侧面呈过渡圆弧半径R2为1.6mm，切削刀刃纵截面顶部的曲率半径R3为62mm，顶部条状刀刃楔形角α1为10°，宽刃端顶部与头部侧面过渡圆半径R1为7.5mm，顶部倾斜角α2为16°
8、根据权利要求1或2或5所述的硬质合金揳凿，其特征在于顶部楔形切削刀刃是倾斜的，且宽刃端高于窄刃端，顶部倾斜角α2为15°≤α2≤17°，并且在宽刃端的头部与尾部交接的半圆周上形成一伸出尾部圆周的突起，所述突起的斜面与水平面夹角α3为70°≤α3≤72°，在所述尾部的顶面上的伸出半径R4为4.5≤R≤9.5。
9、根据权利要求8所述的硬质合金揳凿，其特征在于尾部底端直径d为12mm，揳凿中心高H为17mm，尾部高为h为11.0mm，凿岩性能参数K为1.3，头部楔形夹角β为53°，顶部圆弧半径R为2.35mm，顶部楔形条状切削刀刃中间宽度t为2.90mm，切削刀刃窄刃端与头部侧面呈过渡圆弧半径R2为1.3mm，切削刀刃纵截面顶部的曲率半径R3为50mm，顶部条状刀刃楔形角α1为12°，宽刃端顶部与头部侧面过渡圆半径R1为6.0mm，顶部倾斜角为16°，突起的斜面与水平面夹角α3为72，所述尾部的顶面上的伸出半径R4为6.5mm。
10、根据权利要求8所述的硬质合金揳凿，其特征在于尾部底端直径d为18mm，揳凿中心高H为23mm，尾部高为h为15.0mm，凿岩性能参数K为1.9，头部楔形夹角β为59°，顶部圆弧半径R为3.74，顶部楔形条状切削刀刃中间宽度t为4.37mm，切削刀刃两端与头部侧面呈过渡圆弧半径R2为1.9mm，切削刀刃纵截面顶部的曲率半径R3为74mm，顶部条状刀刃楔形角α1为8°，宽刃端顶部与头部侧面过渡圆半径R1为9.0mm，顶部倾斜角α2为17°，突起的斜面与水平面夹角α3为72，所述尾部的顶面上的伸出半径R4为9.5mm。
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2001
- 2001-06-18 CN CN 01227288 patent/CN2480098Y/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN103071988A (zh) * | 2012-12-24 | 2013-05-01 | 临邑县鲁北炭素有限公司 | 石墨切削刀的生产工艺 |
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