[发明专利]一种工程嵌岩钻孔用刀具的加工方法

说明书

本发明公开了一种工程嵌岩钻孔用刀具的加工方法，包括以下步骤：在刀体上加工多个用于连接刀齿的安装孔，安装孔为通孔，每个安装孔包括内段部和外段部，外段部为锥形，且外段部的外端为孔径较小的一端；将刀齿安装至安装孔内，刀齿包括安装部和齿部，安装部为锥形且与外段部形状相匹配，安装部与外段部相连接，齿部呈楔形且伸出安装孔；在内段部中安装用于将安装部顶紧在外段部的锥面上的顶紧件。通过采用上述的技术方案，刀体与刀齿之间的安装采用锥形销轴式安装，通过锥面配合，将刀齿限定在刀体上，无论刀具如何受力，在刀体结构不发生损坏的情况下，刀齿不会从刀体上脱落，大幅度提高了刀具使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种工程嵌岩钻孔用刀具的加工方法，应用于海上风电嵌岩钻机钻孔施工、隧道竖井钻孔施工、矿产竖井钻孔施工等领域。

背景技术

现有钻孔设备钻孔效率不高有两个非常重要的因素是：a.刀具发生磨损，无法高效嵌岩，需要频繁更换刀具；b.刀具与金属物发生碰撞导致刀具损坏。而引起这两点的主要原因是刀具上的球齿合金块(即刀齿)发生脱落引起的。球齿合金块从刀体上脱落后，造成刀体直接与切削土体接触，无法有效破岩。球齿合金块从刀体上脱落后，球齿合金块由于密度较大，散落在钻头切削面，不能及时随泥浆排出，与刀具发生碰撞，造成刀具过早损坏。现有技术中的滚刀刀体加工方法，如附图1至附图3所示，包括以下步骤：a.先将刀体加工完成，刀体外周呈现一个一个圆柱形孔，该孔为盲孔；b.球齿合金块放入液氮中，此时球齿合金块受冻发生收缩，球齿合金块直径相对较小；c.将球齿合金块装入刀体外周的圆柱形孔内，待刀体和球齿合金块恢复至室温时，球齿合金块直径变大，刀体和球齿合金块呈过盈配合状态。这种加工方法的缺点在于，现有球齿合金块(楔形硬质合金块)仅仅在与刀体的安装部以外是楔形，安装部仍然是圆柱形，球齿合金块和刀体的连接采用上部插入式，即将球齿合金块从刀体外部向刀体内部插入，球齿合金块与刀体之间的固定仅依靠过盈配合实现，或者在连接时添加的粘合剂实现，该装配方式存在结构性的缺陷，而球齿滚刀在工作状态下受到的载荷非常复杂，导致球齿合金块在受力的情况下非常容易脱落。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种工程嵌岩钻孔用刀具的加工方法。

为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种工程嵌岩钻孔用刀具的加工方法，包括以下步骤：

、在刀体上加工多个用于连接刀齿的安装孔，安装孔为通孔，每个安装孔包括内段部和外段部，外段部为锥形，且外段部的外端为孔径较小的一端；

、将刀齿安装至安装孔内，刀齿包括安装部和齿部，安装部为锥形且与外段部形状相匹配，安装部与外段部相连接，齿部呈楔形且伸出安装孔；

、在内段部中安装用于将安装部顶紧在外段部的锥面上的顶紧件。

进一步地，步骤A中，内段部为圆柱形；步骤C中，顶紧件为圆柱形且与内段部形状相匹配。

进一步地，步骤A中，内段部的外端与外段部的内端直接相连，内段部的孔径大于等于外段部的内端的孔径。

进一步地，步骤A中，刀体具有用于安装刀轴的轴孔，内段部的内端与轴孔相通，步骤B中，安装刀齿时，将刀齿通过轴孔并从内向外地插入安装孔中。

进一步地，步骤B中，刀齿的刀刃为呈楔形的齿部的顶边，在安装刀齿时，顶边垂直于刀体毛坯的轴向设置。

进一步地，步骤C中，顶紧件的一端具有凸台，在安装顶紧件时，凸台伸入外段部内并顶紧在安装部较粗一端。

进一步地，步骤C中，安装好顶紧件后，通过塞焊将内段部填满。

进一步地，步骤A包括：

、加工刀体毛坯；

、在刀体毛坯上加工多个环形的沟槽，多个环形的沟槽沿刀体的轴向排布，每相邻两个沟槽之间形成环形凸起部；