[发明专利]用于刀头的带有偏移顶点的镶片以及具有这种镶片的刀头

说明书

技术领域

本发明涉及一种刀头，该刀头用于撞击地层(例如像沥青路面、煤沉积物和矿物构层等)的底层。更确切地说，本发明涉及一种具有从其伸出的硬质尖端镶片的刀头，其中该镶片具有一个偏移的顶点。

背景技术

一种在采矿或施工应用中使用的刀头典型地具有一个总体上长形的圆柱形几何形状。这种刀头包括一个长形的钢制刀头本体，该刀头本体具有一个轴向向前的末端和一个相反的轴向向后的末端。一个硬质或超硬材料制成的刀具镶片典型地附连到该刀头本体的轴向向前的末端上。这个刀头本体典型地是以可旋转或不可旋转的方式紧固到转鼓上的一个静止座或夹具上。

刀头由于它们的操作环境而经受多种方式的磨损、并且必须被频繁地更换。高度希望的是提供一种改进的刀头，这种改进的刀头与迄今已知的刀头相比经历了刀具使用寿命的增加。

图1展示了包括可旋转的轴12的一个连续采矿机10的一部分，这个可旋转的轴具有一个第一链轮14和一个相关联的驱动链15，该驱动链由一个第二链轮17驱动。多个切刀链节20被附接到这个驱动链15上，每个切刀链节包含一个刀头25。每个刀头25具有一个镶片27，该镶片接触地层S或公路人行道以用于使材料断裂以便移除。在操作过程中，当镶片27移动经过底层S时，一个力FR施加到镶片27上。典型地，力FR沿着一条线作用在刀具镶片27上，这条线与刀具本体30的纵向中心轴线32形成一个在5°至20°之间的角X。图2是图1的一部分，该部分被放大以示出刀头25的细节。如图2和图3展示的，当力FR被施加到镶片27上时，在镶片27之后存在一个无支撑的区域U。注意力转向图3，典型地，刀头25包括本体30，该本体具有穿过其中延伸的一条纵向中心轴线32。一个镶片夹具35被紧固到本体30上并且镶片27被紧固到镶片夹具35之中。典型地，镶片27具有一个烧结碳化物本体，该本体带有一个锥形尖端28。镶片夹具35是碳化物，这样使得该镶片27可以被钎焊到夹具35之中。在美国专利申请公布号US 2012/0242136中披露了这样一种刀头，该申请由此以其全部结合在此。

返回图3，典型地，合力FR被分解成一个平行于纵向中心轴线32的轴向分量FA以及一个垂直于纵向中心轴线32的横向分量FL。因为区域U是无支撑的，横向力FL对刀具镶片27施加一个不希望的弯曲力矩。虽然这些镶片通常是由烧结碳化物制成的，但它们也可以由其他超硬材料制成。这些材料中的每一种都具有非常高的压缩强度但具有相对小的拉伸强度。因此，寻求一种设计来对镶片提供额外支撑以对抗作用于镶片上的横向力从而使横向力引起的弯曲力矩最小。此外，在其他现有技术设计中，刀具镶片27的锥形尖端不是由烧结碳化物制成、而是完全由PCD(多晶金刚石)制成以用于对镶片27的无支撑区域U进行补偿。寻求一种消除或减小在这些镶片27中使用的PCD的量的设计。

发明内容

一种用于土方工程和/或道路铣刨应用的镶片包括一个本体，该本体带有一个第一端和一个第二端。该本体包括从第一端延伸的一个基部以及穿过该基部的一条纵向中心轴线。该基部是由围绕纵向轴线的一个椭圆限定的。在第二端处有一个顶点，其中该顶点偏离该纵向轴线。在基部与顶点之间存在一个过渡区域，其中这个过渡区域是关于经过顶点并且经过纵向轴线延伸的一个平面对称的。

另一个实施例是针对一个不可旋转的刀头，该刀头包括：一个本体，该本体具有穿过其中延伸的一条纵向中心轴线；一个被紧固在本体中的镶片夹具；以及一个被紧固在镶片夹具中的镶片。镶片具有一个带有第一端和第二端的本体。该本体包括1)从第一端延伸的一个基部以及穿过该基部的一条纵向中心线延伸，其中该基部是由一个椭圆限定的；2)在第二端处的一个顶点，其中该顶点偏离该中心线从而限定一个前刀面侧面和一个后刀面侧面；以及3)在该基部与该顶点之间的一个过渡区域。这个过渡区域是关于经过顶点并经过中心线延伸的一个平面对称的并且该纵向中心轴线延伸经过了这个顶点。

附图说明

图1是现有技术并且展示了运行中的一种连续采矿机的一部分的侧视图；

图2是图1的部分的放大部分；

图3是具有对称镶片的现有技术刀头的局部截面视图的侧视图；

图4是与图2相类似的一个视图，但使用了根据本主题发明的刀头；

图5是根据本主题发明的刀头的局部截面视图的侧视图，该刀头包括一个带有偏移顶点的镶片和一个容纳该镶片的镶片夹具；

图6是根据本主题发明的镶片的侧视图；

图7是根据本主题发明的镶片的端视图；