專利名稱：鑿巖鉆頭的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及沖擊鉆頭，特別是借助沖擊力將巖石鑿出一定直徑的圓孔，以 便爆破時安放炸藥的用于巖石鉆孔的鑿巖鉆頭。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的鑿巖鉆頭的前端部除了設有平行于鉆頭中心軸線且對稱布置的前部 球齒外，還設有多個相對于鉆頭中心軸線向外傾斜的周邊球鑿，以限定鉆頭的 最大直徑。在鑿巖過程中，鉆頭既垂直向下運動，同時又做旋轉(zhuǎn)運動，由于周 邊球鑿的受力方向不與球齒表面垂直，因而周邊球齒受到的徑向應力很大，其 磨損較大，而且其斷裂幾率也較大，大大降低了鑿巖鉆頭的使用壽命和工作效 率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可減少周邊球齒工作時的徑向應力，減少周邊球 齒的磨損，降低周邊球齒的斷裂幾率，提高鉆頭的工作壽命和鑿巖效率的鑿巖 鉆頭。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是鑿巖鉆頭的周邊球齒的中心軸線沿鉆頭旋轉(zhuǎn)方向 與過渡斜表面形成一傾斜角度。
以上所述周邊球齒的中心軸線沿鉆頭旋轉(zhuǎn)方向與過渡斜表面形成的傾斜角
度可為12 42度。
本發(fā)明的工作原理是在鑿巖過程中，鉆頭既垂直往下運動，同時又做旋
轉(zhuǎn)運動，為了減少周過球齒的徑向應力，減少周邊球齒的磨損，降低周邊球齒 的斷裂幾率，提高周邊球齒的工作壽命和鑿巖效率，周邊球齒的中心軸線與過 渡斜表面不應垂直，周邊球齒的中心軸線應沿鉆頭旋轉(zhuǎn)方向與過渡斜表面形成一傾斜角度3。
設V！為鉆頭鉆進速度，V2為鉆頭旋轉(zhuǎn)運動的線速度，則傾斜角度3 = A 。
由于鑿巖過程是一碰撞過程，每次碰撞的時間t 一般認為在萬分之幾秒內(nèi)
完成，設t = 5/10000 (秒)。鑿巖進度T為兩分鐘鑿進距離1米，(米/ 秒)。而重錘打擊頻率n為2 0次/秒，每次打擊的鑿進距離x為
P工-丄X丄-丄沐) n 12020 2400因此.
x 1 10000 八…，/求/壬,|、、 v, = — =-x-=0.8333 (術(shù)/秒)
1 f2400 5
又由于鉆頭的轉(zhuǎn)速R為30 — 120轉(zhuǎn)/分鐘，周邊球齒的中心軸線的齒頂處相 對于鉆頭的中心軸線的圓的半徑r為O.O 6米，故
及^x (3() 闊x2x3.i42xQ.06^腦 0，(米/秒)因此斜
2 60 60
角度3為
3 = & = (0.1885 0.7541) = a^g(o.2262 ~ 0.9050) = 12~42 (度)。 巧 0.8333
本發(fā)明的優(yōu)點是可減少周邊球齒工作時的徑向應力，減少周邊球齒的磨損， 降低周邊球齒的斷裂幾率，提高鑿巖鉆頭的工作壽命和鑿巖效率。


圖l是本發(fā)明的構(gòu)造示意圖2是圖1中沿A-A剖面視圖3是圖2中沿B-B剖面視圖4是圖1中沿C-C剖面視圖5是圖2中沿D-D剖面視圖6是本發(fā)明的原理圖。
具體實施例方式
根據(jù)圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示，本發(fā)明鑿巖鉆頭的鉆頭體1包括 桿部2和限定鉆頭體1的縱向中心軸線Ci:的鉆頭頭部3 。
本發(fā)明的桿部2的前端外圓表面加工有外花鍵11，用于與未示出的鑿孔器 的前接頭的后端部的內(nèi)花鍵連接。桿部2的中心部位加工有排氣孔12，在排氣 孔的后端加工有與未示出的鑿孔器的尾管過盈配合連接用的內(nèi)孔13 。
本發(fā)明的鉆頭頭部3包括前表面4和側(cè)緣5，前表面4與鉆頭體1的縱向中 心軸線Ci垂直。前表面4與側(cè)緣5之間加工有向鉆頭體1后端傾斜的過渡斜表 面6，過渡斜表面6相對于前表面4向后傾斜25度。側(cè)緣5上加工有排氣排渣 槽。前表面4上安裝有7個前部球齒7，前部球齒7相對于前表面4垂直安裝。 在過渡斜表面6上沿周向均布地安裝有7個周邊球齒8，周邊球齒8的中心軸線 C;相對于鉆頭體1的縱向中心軸線C丄向外傾斜25度，并沿鉆頭體1的旋轉(zhuǎn)方 向與過渡斜表面6形成l 2 4 2度的傾斜角度5。當巖石鉆頭的設計轉(zhuǎn)速為 30轉(zhuǎn)/分鐘時，該傾斜角度3為1 2度。當巖石鉆頭的設計轉(zhuǎn)速為75轉(zhuǎn)/分鐘時， 該傾斜角度3為29度。當巖石鉆頭的設計轉(zhuǎn)速為l 2 0轉(zhuǎn)/分鐘時，該傾斜角度 3為4 2度。周邊球齒8的中心軸線d丄的延長線不與鉆頭體1的縱向中線軸線 C丄相交，而傳統(tǒng)的鑿巖鉆頭的周邊球齒的中心軸線C,i:的延長線與鉆頭體1的縱 向中心軸線o:相交。前表面4上加工有排氣排渣槽9。鉆頭體1內(nèi)加工有其前 端部與前表面4上的排氣排渣槽9相連通，其后端部與桿部1上的排氣孔相連 通的兩個排氣斜孔IO。
權(quán)利要求
1、鑿巖鉆頭，包括鉆頭體；限定鉆頭體縱向中心軸線的頭部部分，該頭部部分包括前表面和側(cè)緣，所述前表面與側(cè)緣之間具有向后傾斜的過渡斜表面，該過渡斜表面上具有周邊球齒，其特征是周邊球齒的中心軸線沿鉆頭旋轉(zhuǎn)方向與過渡斜表面形成一傾斜角度。
2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的鑿巖鉆頭，其特征是周邊球齒的中心軸線沿鉆頭 旋轉(zhuǎn)方向與過渡斜表面形成的傾斜角度為12 42度。
全文摘要
本發(fā)明涉及鑿巖鉆頭，屬沖擊鉆頭。它公開了鑿巖鉆頭的周邊球齒的中心軸線沿鉆頭旋轉(zhuǎn)方向與過渡斜表面形成一傾斜角度。本發(fā)明的優(yōu)點是可減少周邊球齒工作時的徑向應力，減少周邊球齒的磨損，降低周邊球齒的斷裂幾率，提高鑿巖鉆頭的工作壽命和鑿巖效率。
文檔編號E21B10/36GK101598004SQ20091003886
公開日2009年12月9日 申請日期2009年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月22日
發(fā)明者湯通宏 申請人:廣州市天鑿精機機械有限公司