[发明专利]钻岩工具和用于钻岩工具的钻头

说明书

技术领域

本发明涉及用于钻岩工具的钻头，并且更具体地，涉及使用硬球齿的这种钻头。

背景技术

在图5A(图示了能够从瑞典桑德维肯市的Sandvik Mining and Construction Tools AB公司获得的零件编号7738-5348-S48的已知钻岩钻头上的磨损图案)中所示的通用型钻岩钻头1中，如图示的磨损部分3所示，通常为硬质合金球齿的球齿2相对孔壁的滑动摩擦在球齿上产生直径磨损。通常地，期望延长这样的钻头1上的球齿2的寿命。

发明人提出，增加将突出而接触孔壁的球齿2的面积量，会预期降低球齿上的径向接触压力。然而，发明人担心，力在所有球齿上的分布不均匀，并且诸如图5A中所示，在给定时间下，钻头1可能仅有两个球齿接触孔壁。图4A的图表尝试图示，随着钻头1从具有新球齿的50mm的直径被磨损到48mm直径，磨损面积量增加，即球齿2上的磨损部分3的尺寸增加。认为下列方程近似为钻头1的硬质合金球齿2上的径向压力：

1)pr(r)=FrA(r)]]>

其中：

p_r＝碳化物上的径向压力(N/mm²)

F_r＝碳化物上的径向力(N)

A(r)＝碳化物的径向突出面积(/mm²)

球齿的磨损体积是钻头直径的函数，即：

2)V_c＝f(r)

其中：

V_c＝碳化物的磨损体积(mm³)

r＝钻头的半径。

当钻头从一个直径被磨损到另一直径时，将被磨损掉的总材料(例如，碳化物)量，即碳化物磨损体积，大大地影响钻头寿命。体积真正为取决于图4B的图表中所示的钻头设计的几何函数，该图4B图示了随着钻头1从具有新球齿的50mm的直径被磨损到48mm直径，球齿2的体积被磨损掉。随着钻头的直径变得更小，必定被磨损掉的材料量极大增大。

在压力作用下接触的滑动表面产生磨损，并且钻头磨损取决于能够被磨损掉的体积和将被施加至磨损区域的压力。发明人已经认识到，在特定直径下，增加接触面积和将被磨损的体积，大大地影响钻头的使用寿命。因此，发明人主张，为了延长钻头寿命，期望的是，与正在被钻的孔表面接触的钻头面积应随着直径减小而剧烈增加，并且应提供更多体积的将被磨损的材料。

发明内容

根据本发明的方面，一种用于钻岩工具的钻头，包括钻头头部，该钻头头部具有前表面，该前表面包括端面表面，多个切削表面适合从该端面表面延伸，端面表面限定钻头头部的最前端，端面表面具有外边缘；和围绕端面表面的块规部，块规部具有内边缘。过渡区域在钻头的纵向轴线的方向上在端面表面的外边缘和块规部的内边缘之间延伸，并且使切削表面适合从其延伸的端面表面的整体是非平坦的，以便端面表面的中心在端面表面外边缘的轴向前方。

根据本发明的另一方面，块规部包括：第一块规部表面，第一块规部表面在块规部的周围的第一部分上，限定相对于纵向轴线的第一角度；和第二块规部表面，第二块规部表面在块规部的周围的第二部分上，限定相对于纵向轴线的第二角度。

附图说明

通过结合附图阅读下文详细的描述，将很好地理解本发明的特征和优点，在附图中，相似的附图标记指示类似的元件，并且其中：

图1A是根据本发明方面的钻头的透视图；

图1B是图1A的钻头的顶视图；

图1C是在图1B的截面1C-1C处截取的图1A的钻头的侧横截面图；

图1D在沿图1B的截面1D-1D处截取的图1A的钻头的侧横截面图；

图1E是具有根据本发明方面所示的球齿的图1A的钻头的透视图；

图1F是图1E的钻头的顶视图；

图1G是在图1F的截面1G-1G处截取的图1E的钻头的侧横截面图；