[发明专利]凿岩钻头

说明书

技术领域

本发明涉及冲击钻头，特别是借助冲击力将岩石凿出一定直径的圆孔，以便爆破时安放炸药的用于岩石钻孔的凿岩钻头。

背景技术

现有的凿岩钻头的前端部除了设有平行于钻头中心轴线且对称布置的前部球齿外，还设有多个相对于钻头中心轴线向外倾斜的周边球凿，以限定钻头的最大直径。在凿岩过程中，钻头既垂直向下运动，同时又做旋转运动，由于周边球凿的受力方向不与球齿表面垂直，因而周边球齿受到的径向应力很大，其磨损较大，而且其断裂几率也较大，大大降低了凿岩钻头的使用寿命和工作效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种可减少周边球齿工作时的径向应力，减少周边球齿的磨损，降低周边球齿的断裂几率，提高钻头的工作寿命和凿岩效率的凿岩钻头。

本发明的技术解决方案是凿岩钻头的周边球齿的中心轴线沿钻头旋转方向与过渡斜表面形成一倾斜角度。

以上所述周边球齿的中心轴线沿钻头旋转方向与过渡斜表面形成的倾斜角度可为12～42度。

本发明的工作原理是：在凿岩过程中，钻头既垂直往下运动，同时又做旋转运动，为了减少周过球齿的径向应力，减少周边球齿的磨损，降低周边球齿的断裂几率，提高周边球齿的工作寿命和凿岩效率，周边球齿的中心轴线与过渡斜表面不应垂直，周边球齿的中心轴线应沿钻头旋转方向与过渡斜表面形成一倾斜角度

设v₁为钻头钻进速度，v₂为钻头旋转运动的线速度，则倾斜角度∂=arctnv2v1.]]>

由于凿岩过程是一碰撞过程，每次碰撞的时间t一般认为在万分之几秒内完成，设t＝5/10000(秒)。凿岩进度T为两分钟凿进距离1米，T=1120]]>(米/秒)。而重锤打击频率n为20次/秒，每次打击的凿进距离x为：

x=Tn=1120×120=12400]]>(米)

因此

v1=xt=12400×100005=0.8333]]>(米/秒)

又由于钻头的转速R为30-120转/分钟，周边球齿的中心轴线的齿顶处相对于钻头的中心轴线的圆的半径r为0.06米，故