KR101785123B1 - 충격드릴링을 위한 드릴 비트용 경금속 인서트와 경금속 인서트를 연마하기 위한 방법 - Google Patents

충격드릴링을 위한 드릴 비트용 경금속 인서트와 경금속 인서트를 연마하기 위한 방법 Download PDF

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아틀라스 코프코 세코록 에이비
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Abstract

본 발명은 충격드릴링을 위한 드릴 비트내에 포함되도록 된 경금속 인서트(1)를 포함하고, 상기 인서트는 마모표면(2a)을 포함하는 마모부를 구성하는 캡(2)과, 직경 D와 단면적 A를 갖는 장착부를 구성하는 원통부(3)를 포함한다. 상기 캡(2)은, 캡의 마모표면(2a)상의 제1지점 a로부터 캡의 제2지점 b까지 인서트의 대칭축 x를 따라 연장부 H를 갖는 전방부(4)를 포함한다. 상기 전방부(4)는, 제1지점 a에서 대칭축 x에 직각으로 교차하는 제1평면 I과, 제2지점 b에서 대칭축 x에 직각으로 교차하는 제2평면 II 사이에 체적 Vf를 구성한다. 상기 체적 Vf는 제2평면 II에서 전방부의 단면적 Af에다가 제1지점 a과 제2지점 b사이의 대칭축 x를 따른 거리 H를 곱한 값의 0.6배와 같거나 크고, 제2평면에서 전방부의 직경 Df는, 마운트의 직경 D의 0.5배와 같거나 크고 또 마운트의 직경 D의 0.6배와 같거나 작다. 본 발명은 또한 마모된 인서트를 재연마하기 위한 방법에 관한 것이다.

Description

충격드릴링을 위한 드릴 비트용 경금속 인서트와 경금속 인서트를 연마하기 위한 방법{Hard metal insert for a drill bit for percussion drilling and method for grinding a hard metal insert}
본 발명은 경금속(hard metal) 인서트(insert)와, 적어도 하나의 경금속 인서트를 포함하는 드릴 비트(bit) 및 마모된 인서트를 재연마하기 위한 방법에 관한 것이다.
다수의 경금속 인서트들을 포함하는 드릴 비트들은 충격(percussion)드릴링 작업에 사용된다. 경금속 인서트들의 역할은, 드릴 비트에 대한 반복적인 타격 동안에 구멍들이 천공될 바위에 크랙을 형성하는 것이다.
경금속 인서트는, 캡(cap)과 원통부 및 바닥부로 구성된다. 캡은 마모되는 부위를 구성하는 한편, 바닥부와 함께 원통부는 드릴 비트와의 인서트의 접촉표면을 구성한다. 캡은, 구형(spherical), 반비행체형(semiballistic) 또는 완전 비행체형과 같은 여러 형태들 중의 하나를 가질 수 있다. 드릴 비트의 대칭축에 대한 경금속 인서트의 방위는, 드릴 비트에서 인서트의 위치에 따라 다르다.
인서트의 캡은 드릴링 동안에 마모되고, 또 이와같이 하여 그 형상이 변화된다. 드릴링 동안에 마모되는 인서트의 영역은, 이하에서 "마모 상태"로 표시될 표면을 형성한다. 드릴 비트로부터 돌출하고 또 마모에 노출되는 인서트의 영역은, 이하에서 "마모 표면"으로 표시될 것이다.
마모상태의 면적이 인서트의 원통부의 단면적의 25% 정도가 될 때까지 마모가 진행되면, 연마에 의하여 인서트를, 원래의 캡이 형성된 형태로 복원하는 것이 적절하다. 인서트의 캡은 드릴링 동안에 마모에 의해 그 높이가 소모되고, 또 인서트의 전체 길이는 각 드릴링 단계 동안에 작아진다.
침입깊이와, 인서트와 바위 사이의 접촉표면의 사이즈 사이에는 직접적인 상관관계가 있다. 침입깊이와, 충격파의 힘의 크기 사이에도 직접적인 상관관계가 있다.
동일한 원래 형태를 갖는 인서트에 대하여, 보다 덜 마모된 경금속 인서트를 타격하기 위하여 요구되는 동력보다, 비교적 더 많이 마모된 인서트를 주어진 거리(stretch)로 타격하는데에 더 많은 동력이 필요하다. 이는 마모된 경금속 인서트를 포함하는 드릴 비트로써 주어진 길이의 구멍을 천공하기 위하여 비교적 더 많은 시간과 힘을 요구한다는 것을 의미한다.
이는 구성부품 인서트들이 얼마나 마모되는 지에 따라, 즉 인서트와 바위 사이의 접촉표면의 사이즈에 따라, 드릴 비트가 바위 내부로 다른 깊이로 가압된다는 것을 의미한다. 보다 큰 접촉면적은 바위 내부로 더 낮은 침입을 가져온다. 그리하여, 여기서 단위 시간당 천공된 구멍의 길이로 정의된 드릴링 속도는, 동일한 드릴 비트 및 인서트들로써 수행된 드릴링 단계 동안에 저하할 것이다. 인서트가 재연마되는 이유들 중의 하나는, 비트의 완전한 수명 동안에 비교적 높은 드릴링 속도를 확보하기 위함이다.
경금속 인서트는, 그 원래의 캡 형태로 여러 번 재연마될 수 있다. 인서트가 재연마될 수 있는 횟수는, 인서트의 길이, 캡의 높이 및 인서트와 드릴 비트 사이의 접촉표면의 요구되는 사이즈를 포함하는 많은 인자들에 달려있다.
드릴 비트의 수명은, 천공된 구멍의 미터(metre)당 인서트의 길이 감소로 측정된 경금속 인서트의 마모율에 달려있다. 바위에 구멍을 천공하기 위한 생산단가는 드릴 비트의 수명에 달려있고, 또 그리하여 천공된 구멍의 미터 당 비트의 구성요소들인 인서트들의 길이 감소에 달려 있다.
바위에 구멍들을 충격천공하기 위한 생산단가를 최적화하고, 재연마될 수 있는 경금속 인서트들을 위한 요구가 있다.
본 발명의 하나의 목적은, 충격 드릴링을 위하여 경제적으로 유리한 용도를 갖는 경금속 인서트를 제공하는 것이다. 본 발명의 두번째 목적은, 바위에 충격 드릴링을 하기 위한 경금속 인서트의 요구되는 형태를 재연마하기 위한 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 관점에 따르면, 상기한 목적은 충격 드릴링을 위한 드릴 비트에 장착되도록 된 경금속 인서트를 제공함으로써 달성된다. 경금속 인서트는, 마모표면을 포함하는 마모부를 구성하는 캡과, 직경 D와 단면적 A를 갖는 장착부를 구성하는 원통부를 포함한다. 캡은, 캡의 마모표면상의 제1지점으로부터 캡의 제2지점까지 인서트의 대칭축 x를 따라 연장부 H를 갖는 전방부를 포함한다. 전방부는, 제1지점에서 대칭축에 직각으로 교차하는 제1평면 I과, 제2지점에서 대칭축에 직각으로 교차하는 제2평면 II 사이에 체적 Vf를 구성한다.
전방부(4)는, 제1지점 a에서 대칭축 x에 직각으로 교차하는 제1평면 I과, 제2지점 b에서 대칭축 x에 직각으로 교차하는 제2평면 II 사이에 체적 Vf를 구성한다.
전방부(4)를 나타내는 원통형 체적 V의 크기는 다음과 같이 표현될 수 있다.
V = Af x H
여기서, Af는 제2평면 II에서 전방부의 단면적이고, H는 제1지점 a와 제2지점 b 사이에서 대칭축 x을 따른 거리이다.
비율 Vf/V 는, 전방부에 의하여 주변 실린더의 체적의 일부가 얼마나 점유되는 지를 나타내는 체적비율이다.
본 발명에 따른 해결방안은, 인서트의 대칭축을 따라 특정길이를 갖고 또 특정체적을 갖는 전방부를 갖춘 인서트를 상술한다. 본 발명에 따라 상기에서 한정된 체적비율은, 비교적 무딘 마모표면을 형성하는 전방부를 제공한다.
0.6과 같거나 그보다 더 큰 상기 체적비율을 갖도록 설계된 인서트는, 캡의 전방부, 즉 바위 내로 침입하여 이를 파괴하는 부위에 비교적 큰 체적의 경금속 재료를 갖는다.
이는, 다음과 같이, 제2평면 II에서 전방부의 단면적 Df가 마운트의 직경 D에 대하여 특정길이를 갖는 조건의 경우이다.
0.5 x D ≤ Df ≤ 0.6 x D
여기서, Df는 전방부의 단면 직경이다.
드릴비트에서 각각의 개별 인서트는, 드릴링 동안에 바위와 접촉표면을 갖는다.
드릴비트의 인서트와 바위 사이의 전체 접촉표면은, 비트가 특정한 힘으로 바위 내로 가압될 수 있는 거리를 형성한다. 인서트의 강도 및 인서트의 마모에 대한 저항의 요구조건들은 주로, 인서트들이 바위 내로 가압되고 또 임의의 특별한 인서트를 따라 얼마나 멀리 접촉표면이 위치되는 지에 달려 있다.
상술된 바와 같이 한정된, 드릴비트에서 인서트를 위한 비교적 큰 접촉표면은, 드릴링 동안에 비교적 더 긴 수명을 제공한다. 그래서, 끝이 형성된 접촉표면은, 특정길이를 갖는 접촉표면보다 더 잘 마모된다.
상술된 접촉표면은 바위에서의 파쇄(crushing)영역을 개시한다. 드릴링할 때 바위에서의 파쇄영역이, 바위 내로 가압되는 인서트의 체적 또는 접촉면적보다 더 큰 것이 목표이다. 이러한 파쇄영역은 부분적으로 접촉면적에 달려있다.
다른 목적들 중에서, 본 발명에 따른 드릴비트의 설계목적은, 본 발명에 따른 인서트에 의하여 달성되는 바위에서의 전체 파쇄영역이 드릴비트의 최대직경보다 더 큰 직경을 갖는 구멍의 파쇄가 되도록 하는 것이다.
물론, 파쇄영역은 고려되는 바위 타입이, 예컨대 딱딱한지, 부드러운지, 연성이 있는지, 취성이 있는지 또는 크랙에 의하여 침투되는지 또는 이들 성질의 조합을 갖는 지에 달려 있다.
비교적 큰 파쇄영역은, 각각의 타격 또는 충격파(shock wave)에 대하여 더 큰 체적의 파쇄처리된 바위로 이어진다. 이어서 이는 인서트 및 드릴비트로써 더 큰 미터길이의 구멍을 천공하는 것을 가능하게 한다.
상기에서 한정된 체적비율 Vf/V에 따라 설계된 인서트들은, 드릴링 작업 동안에 인서트와 바위 사이에 본질적으로 일정한 접촉표면을 만들 수 있다. 이는 바위 내부로의 침입깊이에 비교적 낮은 변화를 가져오고, 또 이는 드릴링 속도, 즉 단위 시간당 천공된 구멍의 길이가 단지 미소하게 변하는 결과를 낳는다.
캡의 전방부에서 더 많은 양의 경금속은, 재연마작업 사이의 인서트에 더 긴 작동시간, 또 그리하여 더 긴 수명을 보장한다. 이는 비교적 더 긴 수명을 갖는 드릴비트를 제공하여, 천공된 구멍의 미터 당 비용을 감소시킨다.
또한, 캡의 전방부에서 더 많은 양의 경금속은, 현재 이용가능한 인서트들을 더 작은 직경을 가진 인서트로 교체할 가능성을 부여하고, 그리하여 각 인서트에 더 많은 공간을 얻을 수 있으며, 이는 드릴링 속도를 증가시키고 또 구멍을 만드는 데 필요한 시간을 단축할 것이다.
본 발명에 따른 변형예는, 제1 및 제2 구형부를 포함하는 마모표면을 갖는 전방부를 나타낸다. 본 발명에 따른 제2변형예는, 본질적으로 평면 전방부와 구형부를 포함하는 마모표면을 갖는 전방부를 나타낸다. 본 발명에 따른 추가적인 변형예는, 본질적으로 평면 전방부와 원추부를 포함하는 마모표면을 갖는 전방부를 나타낸다.
본 발명의 혁신적인 개념 내의 모든 변형 설계들은, 드릴링 동안에 인서트로부터 마모되는 경금속의 주어진 체적에 대하여, 이미 알려진 인서트들에 대한 경우에서보다 본 발명에 따른 인서트의 더 낮은 높이의 마모를 가져온다. 이 문맥에서, 용어 "높이의 마모(wear in the height)"는 인서트의 대칭축을 따라 캡의 구성부품인 전방부의 길이의 감소를 의미한다.
본 발명의 하나의 설계에서, 전방부의 상기 직경 Df는 마운트의 직경 D의 0.5배, 또는 그 대신에 0.6배이다.
본 발명의 제2관점에 따르면, 그 목적은 충격 드릴링용 인서트를 연마하는 방법을 제공함으로써 달성되는바, 인서트는 마모표면을 포함하는 마모부를 구성하는 캡 뿐만 아니라, 단면적 A와 직경 D를 갖는 마운트를 구성하는 원통부를 포함한다. 상기 방법은, 캡을 연마하고 또 캡의 마모표면상의 제1지점으로부터 캡의 제2지점까지 인서트의 대칭축을 따라 연장부 H를 갖는 전방부를 형성하는 것을 포함하고서, 전방부가 제1지점에서 대칭축에 직각으로 교차하는 제1평면과, 제2지점에서 대칭축에 직각으로 교차하는 제2평면 사이에 체적을 구성한다. 체적의 크기는, 제2평면 II에서 전방부의 단면적 Af에다가 제1지점 a과 제2지점 b사이의 대칭축을 따른 거리 H를 곱한 값의 0.6배와 같다. 제2평면에서 전방부의 직경 Df는, 마운트의 직경 D의 0.5배와 같거나 크고 또 마운트의 직경 D의 0.6배와 같거나 작으며, 전방부의 체적 Vf는, 인서트가 재연마되기 전에 드릴링 동안에 마모되어질 경금속의 가능한 최소량의 체적으로 정의된다.
상술된 바와 같이, 캡의 전방부의 무딘 정도(bluntness)는, 인서트가 그 형태가 복원되도록 재연마될 때 연마하기에 필요한 정도의 원인이 된다. 구형, 완전 비행체형 및 반비행체형 인서트와 같은 이미 알려진 인서트와 비교하여, 본 발명에 따른 인서트는 재연마를 필요로 하기 전에 마모되어질 수 있는 더 많은 체적의 경금속을 갖도록 설계된다. 재연마 작업 이전에 마모되어야할 또는 마모될 수 있는 인서트의 길이 H는, 예컨대 반비행체형 또는 표준 인서트의 대응하는 길이 보다 비교적 더 짧다. 본 발명에 따른 인서트는, 각각의 재연마 작업 동안에 종래의 인서트가 짧아지는 것보다 비교적 더 적게 짧아질 것이다. 따라서, 인서트가 위치될 드릴비트는 더 긴 수명을 가질 것이다.
재연마작업의 횟수를 제한하는 요소는, 드릴비트에 기능적인 마운팅을 위해 요구되는 인서트의 최소 길이이다. 캡의 높이는 또한 가능한 재연마작업의 횟수에 대한 제한요소이다.
도면들은 축척으로 작도되지 않았음을 알아야 한다.
도 1은, 본 발명에 따른 경금속 인서트를 도시한다.
도 2는, 도1의 인서트의 전방부를 도시한다.
도 3a는, 도 1에 따른 적어도 하나의 경금속 인서트를 포함하는 드릴비트를 도시한다.
도 3b는, 변형예 드릴비트로써 드릴링을 하는 동안에 인서트와 바위 사이의 접촉표면들을 도시한다.
도 4-6은, 본 발명에 따른 인서트의 변형 실시예들을 도시한다.
도 7은, 어느 정도 마모된 도 1에 따른 인서트를 도시한다.
도 8은, 도 7에서 캡 부위의 확대도를 도시한다.
도 9는, 연마체의 모양을 개략적으로 도시한다.
도 10은, 종래 기술에 따른 반비행체형 인서트를 도시한다.
도 11은, 도 10의 인서트의 전방부를 도시한다.
도 12는, 어느 정도까지 마모된 도 11에 따른 인서트를 도시한다.
도 13은, 도 12의 캡 부위를 확대 도시한다.
본 발명에 따른 경금속 인서트(1)(도 1)는, 마모표면(2a)을 포함하는 마모부를 구성하는 캡(2)과, 직경 D와 단면적 A를 갖는 원통부(3)를 포함한다. 캡(2)은,캡의 마모표면(2a) 상의 제1지점 a로부터 캡의 제2지점 b까지 인서트의 대칭축 x를 따라 연장부 H를 갖는 전방부(4)를 포함한다.
도 2에서 평면 II 는, 대칭축 x 상의 지점 b에서 캡(2)을 통해 가로지르고, 캡(2)의 단면 Af은 직경 Df를 갖는 원형이다. 도 2에 도시된 인서트의 단면의 직경 Df는 원통부의 직경 D의 1/2로 설정되어 있다. 전방부의 마모표면(4a)은 캡(2)의 마모표면(2a)의 일부를 구성한다.
이상적인 인서트는 원통형상 인서트, 즉 상기에서 정의된 체적비율 Vf/V가 1과 동일한 원통부를 갖는 인서트이다. 이러한 인서트는, 일정한 침입깊이를 갖기 때문에 재연마될 필요가 없다. 문제는 인서트의 직경이, 면적이 너무 커지지 않도록 현재 사용되는 직경의 1/2이어야 한다는 것인바, 왜냐하면 충격파가 인서트를 바위 내로 가압하기에 충분한 힘을 가져야하기 때문이다. 이러한 원통형상 인서트는 기계적인 하중을 지탱할 수 없다.
도 3a는, 본 발명에 따른 복수의 경금속 인서트(1)를 포함하는 드릴 비트(6)를 도시한다.
도 3b는, 드릴비트의 개별적인 인서트와 변형예의 드릴 비트의 바위(도시 안 됨)사이에서 특정한 침입깊이의 접촉표면(18)을 도시한다. 도 3b는 접촉표면(18)의 사이즈 및 형태가, 드릴 비트에서 인서트의 위치 및 인서트의 대칭축이 드릴 비트의 대칭축에 대하여 갖는 각도에 따라 다르다.
드릴 비트에서 경금속 인서트의 방위는, 드릴 비트의 타입과 사이즈 및 드릴 비트에서 인서트의 위치에 따라 크게 다르다. 방위를 나타내는 하나의 방법은, 인서트의 대칭축/길이방향 축이 드릴 비트의 대칭축/길이방향 축에 대하여 갖는 각도 V2를 나타내는 것이다.
본 발명에 따른 경금속 인서트는, 0 내지 45도 사이에 놓인 각도 V2로 배열되도록 된다.
본 발명의 하나의 이점은, 각도가 드릴 비트의 원주각에 따르도록 각도 V2로 배열된 도 1에 따른 경금속 인서트가, 구멍의 벽과 접촉하는 비교적 더 큰 영역을 갖는다. 바위에서 구멍의 벽과 접촉하는 비교적 더 큰 영역은, 드릴 비트의 직경에서 감소된 마모로 이어진다. 이 경우, 각도 V2는 약 35도이다.
도 4는, 상기에서 한정되고 또 "무딘"것으로 표기된 본 발명에 따른 형태를 갖춘 전방부를 포함하는 인서트의 실시예를 도시한다. 전방부(4)는 마모표면(4a)을 갖고, 반경 R1인 제1구형부(7)와 반경 R2인 제2구형부(8)를 포함하며, 여기서 R1은 R2보다 크다.
도 5는, 평평한 전방표면(9)과, 이 전방표면(9)과 원통부(3)사이에 원추부(10)를 포함하는 전방부(4)를 갖는 본 발명에 따른 인서트의 변형예를 도시한다. 본 실시예에서, 전방부(4)는 캡과 일치한다.
도 6은, 평평한 전방표면(11)과, 이 전방표면(11)과 캡(2)사이에 구형부(12)를 포함하는 전방부(4)를 갖는 본 발명에 따른 인서트의 변형예를 도시한다.
도 7은, 마모표면(5)의 직경 Dwear가 원통부의 직경 D의 50%가 될 정도로 마모된 본 발명에 따른 인서트를 도시한다.
도 8은, 도 7에 도시된 정도와 일치하는 정도로 마모된 마모표면(2a)을 갖는 인서트(1)의 캡을 도시한다. 원래 형태로 인서트를 재연마하는 동안에, 도면에서 해칭으로 도시된 체적 Vgrind의 제거가 이루어진다. 도면은, 인서트의 대칭축을 따라 캡의 길이는 재연마 작업동안에 영향을 안받는다는 것을 명확히 한다.
인서트의 길이는 재연마 작업에 의하여 영향을 받아서는 안되는 한편, 인서트의 소량의 작업체적은 인서트의 원하는 형태를 다시 얻기위하여 연마되어 버린다.
도 9는, 연마기(도시 안 됨)에 사용되도록 된 회전축 Y를 갖는 연마체(13)를 도시한다. 연마체는 도 1에 따른 경금속 인서트에 적용되도록 설계된 홈(14)을 포함한다. 연마롤러가, 혁신적인 개념의 범위에 있는 경금속 인서트들의 변형예들과 적합할 수 있도록 형성되어야 한다는 것이 본 발명의 혁신적인 개념의 일부이다.
도 10-14는, 표준 반비행체형 인서트의 형태인 종래 기술을 도시한다. 도 10은, 캡(150, 원통부(16) 및 바닥(16)을 포함하는 사용하지 않은 반비행체형 인서트(14)를 도시한다. 도 11은, 도 10의 인서트(14)의 전방부(15a)를 도시한다. 도 2와 비교하여, 대응하는 평면 II은 대칭축 x 상에서 지점 b에서 캡(15)을 가로 지르고, 캡(15)의 단면 Asemi는 직경 Dfsemi를 갖는 원형이다. 도 11에 도시된 인서트의 단면의 직경 Dfsemi은, 원통부의 직경 Dsemi의 1/2로 설정되어 있다.
인서트(14)에 대하여 본 발명에 따른 체적비율의 계산은, 비교적 낮은 값이 나온다. 따라서 인서트(14)의 전방부는, 재연마하기 이전에 마모되어야할 경금속의 비교적 더 적은 체적을 갖는다. 제1지점 a과 제2지점 b사이의 대칭축 x를 따른 거리는 비교적 더 크다. 그래서 인서트는, 보다 적은 체적의 경금속이 마모되어진 후 즉, 본 발명에 따른 인서트보다 더 자주 재연마되어야하는 인서트로서 설명될 수 있다.
도 12는, 마모표면(15a)의 직경 Dwearsemi가 원통부의 직경 Dsemi의 50%가 될 정도로 마모된 종래 기술에 따른 반비행체형 인서트를 도시한다.
도 13은, 도 12에 도시된 정도와 일치하는 정도로 마모된 마모표면(14a)을 갖는 인서트(14)의 캡을 도시한다. 원래 형태로 인서트를 재연마하는 동안에, 도면에서 해칭으로 도시된 체적 Vslipsemi의 제거가 이루어진다. 도면은, 인서트의 대칭축을 따라 캡의 길이는 재연마 작업동안에 영향을 안받는다는 것을 명확히 한다. 그러나 본발명에 따른 인서트를 재연마하는 경우보다, 각각 원래 형태로 재연마작업하는 동안에 더 많은 체적의 경금속이 연마될 것이다.

Claims (14)

  1. 충격드릴링을 위한 드릴 비트내에 포함되도록 된 경금속 인서트(1)로서, 마모표면(2a)을 포함하는 마모부를 구성하는 캡(2)과, 직경 D와 단면적 A를 갖는 장착부를 구성하는 원통부(3)를 포함하는 인서트에 있어서,
    상기 캡(2)은, 캡의 마모표면(2a)상의 제1지점 a로부터 캡의 제2지점 b까지 인서트의 대칭축 x를 따라 연장부 H를 갖는 전방부(4)를 포함하고, 상기 전방부(4)는, 제1지점 a에서 대칭축 x에 직각으로 교차하는 제1평면 I과, 제2지점 b에서 대칭축 x에 직각으로 교차하는 제2평면 II 사이에 체적 Vf를 구성하며, 상기 체적 Vf는 제2평면 II에서 전방부의 단면적 Af에다가 제1지점 a과 제2지점 b사이의 대칭축 x를 따른 거리 H를 곱한 값의 0.6배와 같거나 크고, 제2평면에서 전방부의 직경 Df는, 마운트의 직경 D의 0.5배와 같거나 크고 또 마운트의 직경 D의 0.6배와 같거나 작고, 상기 전방부(4)는 반경 R1인 제1구형부(7)와 반경 R2인 제2구형부(8)를 포함하는 마모 표면(4a)을 갖고, 변경 R1은 반경 R2보다 더 큰 것을 특징으로 하는 경금속 인서트.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전방부의 직경 Df는, 마운트의 직경 D의 0.5배인 것을 특징으로 하는 경금속 인서트.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 전방부의 직경 Df는, 마운트의 직경 D의 0.6배인 것을 특징으로 하는 경금속 인서트.
  8. 제1항, 제6항, 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 경금속 인서트는 재연마될 수 있는 인서트인 것을 특징으로 하는 경금속 인서트.
  9. 제1항, 제6항, 제7항 중 어느 한 항에 따라 설계된 적어도 하나의 경금속 인서트를 포함하는 충격드릴링을 위한 드릴 비트.
  10. 충격드릴링을 위한 드릴 비트내에 포함되도록 된 경금속 인서트를 연마하기 위한 방법으로서, 상기 인서트가 마모표면(2a)을 포함하는 마모부를 구성하는 캡(2)과, 직경 D와 단면적 A를 갖는 장착부를 구성하는 원통부(3)를 포함하는 방법에 있어서,
    상기 방법이, 캡을 연마하고 또 캡의 마모표면(2a)상의 제1지점 a로부터 캡의 제2지점 b까지 인서트의 대칭축 x를 따라 연장부 H를 갖는 전방부(4)를 형성하는 것을 포함하고, 상기 전방부(4)가 제1지점 a에서 대칭축 x에 직각으로 교차하는 제1평면 I과, 제2지점 b에서 대칭축 x에 직각으로 교차하는 제2평면 II 사이에 체적 Vf를 구성하며, 체적 Vf는, 제2평면에서 전방부의 단면적 Af에다가 제1지점 a과 제2지점 b사이의 대칭축 x를 따른 거리 H를 곱한 값의 0.6배와 같고, 제2평면에서 전방부의 직경 Df는, 마운트의 직경 D의 0.5배와 같거나 크고 또 마운트의 직경 D의 0.6배와 같거나 작으며, 상기 전방부(4)의 연장부 H의 거리는 전방부4)의 직경 Df의 1/2보다 작고, 그리고 상기 전방부(4)는 반경 R1인 제1구형부(7)와 반경 R2인 제2구형부(8)를 포함하는 마모 표면(4a)을 갖고, 변경 R1은 반경 R2보다 더 큰 것을 특징으로 하는 경금속 인서트를 연마하기 위한 방법.
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서,
    상기 인서트의 길이방향 축과 마모표면(2a) 사이에서 0 내지 45도 사이의 각도(V2)를 가진 마모표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 경금속 인서트.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 각도(V2)는 35도로 있는 것을 특징으로 하는 경금속 인서트.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 인서트(1)의 길이방향 축과 드릴 비트(6)의 길이방향 드릴 비트의 원주각의 각도(V2)는 35도로 있는 것을 특징으로 하는 드릴 비트.


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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201223528D0 (en) * 2012-12-31 2013-02-13 Element Six Abrasives Sa A cutter element for rock removal applications
GB2531477A (en) * 2013-09-30 2016-04-20 Halliburton Energy Services Inc Mechanically locking polycrystalline diamond element and industrial device
JP1569589S (ko) * 2016-07-14 2017-02-20
JP1569599S (ko) * 2016-07-14 2017-02-20
JP1569597S (ko) * 2016-07-14 2017-02-20
USD818507S1 (en) * 2017-02-28 2018-05-22 Kennametal Inc Replaceable tip for a rotatable cutting tool
GB201703626D0 (en) * 2017-03-07 2017-04-19 Element Six (Uk) Ltd Strike tip for pick up tool

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2889824B2 (ja) 1993-09-20 1999-05-10 スミス インターナショナル,インコーポレイティド 多結晶ダイヤモンドで強化したドリルビットインサート
JP2002242577A (ja) * 2001-02-15 2002-08-28 Toshiba Tungaloy Co Ltd 穿孔用ビット
JP3450335B2 (ja) 1994-10-12 2003-09-22 サンドビック アクティエボラーグ ロックドリルビッドと切削インサート

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4271917A (en) * 1979-04-09 1981-06-09 Syndrill Products Joint Venture Locking device for hard metal inserts
JPS563790A (en) * 1979-06-19 1981-01-16 Toho Kinzoku Kk Rock bit
JPS56126563A (en) 1980-02-29 1981-10-03 Mazda Motor Corp Grinding tool for rock drilling button bit
JPS59173480A (ja) * 1983-03-18 1984-10-01 株式会社 利根ボ−リング 掘削用ビツト及びその製造方法
SE8307010L (sv) 1983-12-19 1985-06-20 Santrade Ltd Stift for slagborrande borrkrona och borrkrona derfor
SE459679B (sv) 1985-09-02 1989-07-24 Santrade Ltd Stift foer bergborrkrona
JPS6299693U (ko) * 1985-12-12 1987-06-25
EP0501447A1 (en) * 1991-03-01 1992-09-02 Dresser Industries, Inc. Improved rock bit and compact inserts and method of manufacture
JPH07293173A (ja) 1994-04-25 1995-11-07 Maruwa Giken:Kk ロックビット
BR9502857A (pt) * 1995-06-20 1997-09-23 Sandvik Ab Ponteira para perfuração de rocha
RU2100561C1 (ru) 1995-10-16 1997-12-27 Андрей Владимирович Браженцев Породоразрушающая твердосплавная вставка для шарошечных долот
JPH09242456A (ja) * 1996-03-07 1997-09-16 Koken Boring Mach Co Ltd ビットのチップ取付構造
US6672406B2 (en) * 1997-09-08 2004-01-06 Baker Hughes Incorporated Multi-aggressiveness cuttting face on PDC cutters and method of drilling subterranean formations
US6655480B1 (en) 2000-10-05 2003-12-02 Kennametal Inc. Cutting insert for percussion drill bit
SE526439C2 (sv) 2003-03-10 2005-09-13 Atlas Copco Secoroc Ab Slipmaskin för slipning av stiftborrkronor
US20050109546A1 (en) 2003-11-26 2005-05-26 Baker Hughes Incorporated Flat and bevel chipbreaker insert
DE102006035306A1 (de) 2006-12-22 2008-06-26 Hilti Ag Drehschlagbohrer mit Hartstoffeinsatz
SE531596C2 (sv) 2007-10-03 2009-06-02 Atlas Copco Secoroc Ab Metod och slipdon för slipning

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2889824B2 (ja) 1993-09-20 1999-05-10 スミス インターナショナル,インコーポレイティド 多結晶ダイヤモンドで強化したドリルビットインサート
JP3450335B2 (ja) 1994-10-12 2003-09-22 サンドビック アクティエボラーグ ロックドリルビッドと切削インサート
JP2002242577A (ja) * 2001-02-15 2002-08-28 Toshiba Tungaloy Co Ltd 穿孔用ビット

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