[实用新型]不连续偏刃单片合金式钎头

说明书

本实用新型属采矿技术领域，国际分类为E21B10/46。

嵌以硬质合金刀头的凿岩钎头已使用多年，市售产品不下几百种。各式设计都是围绕着几个主要目的：1.提高工效，2.延长使用寿命，3.适应各种岩石硬度和地质条件，4.降低制造成本。近期国内申请的专利如CN2052809U、87201542、88203104、88212343、86210285，英国在中国申请的87100397等，都反映了这四个指导思想。1990年5月14日至18日在北京举办的第十四届国际采矿技术与设备展览会上，可看出外国厂商倾向于使用昂贵的高质量硬质合金以求达到延长寿命的目的。典型的有瑞典Atlas和Sandvlk的产品，反映了现代国际水平。

本实用新型的设计目的，是在国内现有硬质合金质量尚未达到国外水平的前提下，通过改进钎头的几何形状来提高工效、延长寿命、改善适应性和降低制造成本。并由此达到降低工程费用、减少进口节省外汇的目的。

本实用新型设计方案如下：

在同一片硬质合金上，制作出多个切削刃，包括一个主刃和一个或多个副刃。其中主刃相对于径向偏置。副刃则有多种：横刃、斜横刃、球刃、同向偏刃、反向偏刃等，形成一系列性能各异的产品。

各式设计见附图1至5。由图可见，每种设计都一无例外地有一个主刃，其方向大体为径向，但相对于径向偏置：刃的延长线不通过园心，而有一个偏心距(1-3毫米)，见图6。

图1是“横刃”式副刃。与纵向主刃相对的另一侧有二至四个与径向垂直的小横刃。如此，当主刃将孔底岩石凿出大致为径向的沟槽后，再由横刃将之切断。几个横刃的径向排列密度不相等：近外圆密，近中心疏，使各横刃受力大体相等。

图2是“斜横”式副刃，形式基本与图1相同。只是副刃方向与切线成一夹角(20-30度)。

图3是“球刃”式副刃，由2-4个半球凸面组成。

图4的副刃称“同向偏刃”，实际上是主刃(不连续)的延伸。

图5的副刃是“反向偏刃”，偏斜的方向与主刃相反。在这个设计中，主、副刃的形状尺寸相同。

与现有技术相比，本实用新型具有多方面的优点：

一.“一刀多刃”，省工省料。由于主、副刃都制作在同一片合金刀头上，制作该刀头时只须用一副模具。将刀头焊到胎体上工艺十分简单。因此它有老式“一字型”成本低的优点，又具有“十字形”、“T字形”多片刀头的功能。

二.遇到岩石裂缝不易卡住。老式一字形钎头遇到岩石裂缝通过凿孔中心时容易被夹住，而本设计各型都没有通过中心的刃口线。

三.主刃偏斜，对岩石重复破碎较少，岩屑颗粒粗大，这是延长钎头寿命的关键之点，同时大大减少粉尘，有利于工人健康。

四.不连续刃口，避免剪切应力。老式一字型刃口连续并通过园心，它第一次冲击在孔底凿出一道沟痕，转过一个角度作第二次冲击时，刃口中心正处于第一道沟痕上，冲击能量只作用于刃的两侧段，中心处于“架空”状态，合金片受到剪切应力，此应力是产生掉块、崩刃、断裂的祸魁。而本设计凡遇“架空”之处都将刃口有意断开，避免了剪切应力。

五.改善排屑功能。图2的斜式副刃有助于将岩屑向合金刀头两侧排开，减少重复破碎。

六.采用球刃，对付硬岩。当岩石硬度f＞10，采用球刃比较合适，图3的设计就是将副刃做成球形。

七.采用不同的偏角、刃口角(图6中的A、B)，以适应不同硬度的岩石。B值在100-140度之间，可制成系列产品以适应不同性质的岩石 。

八.减少合金用量。老式一字型合金高19毫米，其用意是为了重磨再用，但实际上八成崩刃报废，难以重磨。本设计不考虑重磨，将合金高度改为11毫米，可节省合金重量约35％。