[发明专利]用于钻岩石的转动钻头和牙轮切刀

权利要求书

1、一种用于转动粉碎钻削岩石的转动钻头，所述钻头(10)包括一个钻头体(11)和三个牙轮切刀(12、13、14)，每一所述牙轮切刀都可转动地安装在从钻头体突出出来的一个轴颈(15)上，每个所述牙轮切刀具有一个圆锥形的形状，其底部(16)面向该钻头的圆周边部分，而其顶部(17)面向该钻头的转动中心；其中，在每一个牙轮切刀沿圆周分布的几排上设置有许多烧结硬质合金块(18～20)，每个所述烧结硬质合金块具有一个工作端，该工作端相对于钻头体的周围材料突出出来并在牙轮切刀转动过程中与岩石接合，从而设置成形成切削岩石的切削面；并且，与牙轮切刀底部靠近的第一排(I)包括有多个烧结硬质合金块(18)，该烧结硬质合金块(18)在该牙轮切刀转动方向(R)上对岩石的切削长度比与该转动方向(R)垂直方向上对岩石的切削长度大；其特征在于，一个沿着离开该底部(16)的方向设置在第一排(I)之外的第二排(II)包括有多个烧结硬质合金块(19)，该烧结硬质合金块(19)在该牙轮切刀的转动方向(R)上的切削长度比与该转动方向(R)垂直的方向上的切削长度大；并且，一个沿着离开该底部(16)的方向设置在第二排(II)之外的第三排(III)包括有多个烧结硬质合金块(20)，该烧结硬质合金块(20)在该牙轮切刀的转动方向(R)上的切削长度比上述第一和第二排(I，II)中的烧结硬质合金块(18，19)在该转动方向(R)上的切削长度小。

2、如权利要求1所述的转动钻头，其特征在于，第一、第二和第三排(I，II，III)上的每一烧结硬质合金块(18～20)是通过沿该牙轮切刀转动方向(R)的曲率半径(R1，R3，R5)来限定的，其中，第一和第二排(I，II)中的每一烧结硬质合金块(18，19)的曲率半径(R1，R3)比第三排(III)上的每一烧结硬质合金块(20)的曲率半径(R5)大。

3、如权利要求2所述的转动钻头，其特征在于，第一排(I)中的每一烧结硬质合金块(18)具有一个与牙轮切刀的转动方向(R)垂直的曲率半径(R2)，该曲率半径(R2)比第二排(II)中的每一烧结硬质合金块(19)在与牙轮切刀的转动方向(R)垂直的方向上的曲率半径(R4)大。

4、如上述任一权利要求所述的转动钻头，其特征在于，该转动钻头(10)包括三种几何形状不同的烧结硬质合金块(18～20)。

5、如权利要求1所述的转动钻头，其特征在于，第一排中的每一烧结硬质合金块(18)具有一个为圆柱形的安装部分(21)和一个工作端(22)，所述工作端(22)包括一个从所述安装部分(21)向着所述烧结硬质合金块的前端延伸的较平坦表面(23)，所述工作端(22)具有一个凸出弯曲的形状，该工作端的较大部分向其径向外侧突出；并且该烧结硬质合金块(18)固定在牙轮切刀的一个孔中，使得该钻头的径向最外端的烧结硬质合金块表面(23)与该钻头的外包络表面重合。

6、如权利要求5所述的转动钻头，其特征在于，该工作端(22)具有一个弹道形的形状，并且，较平坦的烧结硬质合金块表面(23)沿圆周方向连接到至少一个凸出的切削刃(24)上，该切削刃垂直于牙轮切刀的旋转轴线(25)设置。

7、如权利要求1所述的转动钻头，其特征在于，在第二排中的每一烧结硬质合金块(19)包括一个圆柱形的安装部分(26)和一个工作端(27)；所述工作端包括两个凹形的表面(28，29)，这两个表面与垂直于牙轮切刀的转动轴线(25)设置的一个凿刀(30)连接。

8、如权利要求1所述的转动钻头，其特征在于，在第三排中的每一烧结硬质合金块(20)包括一个圆柱形的安装部分(31)和一个工作端(32)，所述工作端(32)具有一个圆锥形或弹道形的形状。

9、一种转动钻头用的牙轮切刀，该牙轮切刀用于可转动地安装在一个从牙轮切刀钻头体突出出来的一个轴颈上，所述牙轮切刀(12～14)具有一个圆锥形的形状，其底部(16)面向该钻头的圆周边部分，而其顶部(17)面向该钻头的转动中心；其中，在牙轮切刀沿圆周分布的几排上设置有许多烧结硬质合金块(18～20)，每个所述烧结硬质合金块具有一个工作端，该工作端相对于钻头体的周围材料突出出来并在牙轮切刀转动过程中与岩石接合，从而设置成形成切削岩石的切削面；并且，与牙轮切刀底部(16)靠近的第一排(I)包括有多个烧结硬质合金块(18)，该烧结硬质合金块(18)在该牙轮切刀转动方向(R)上对岩石的切削长度比与该转动方向(R)垂直方向上对岩石的切削长度大；其特征在于，一个沿着离开该底部(16)的方向设置在第一排(I)之外的第二排(II)包括有多个烧结硬质合金块(19)，该烧结硬质合金块(19)在该牙轮切刀的转动方向(R)上的切削长度比与该转动方向(R)垂直的方向上的切削长度大；并且，一个沿着离开该底部(16)的方向设置在第二排(II)之外的第三排(III)包括有多个烧结硬质合金块(20)，该烧结硬质合金块(20)在该牙轮切刀的转动方向(R)上的切削长度比上述第一和第二排(I，II)中的烧结硬质合金块(18，19)在该转动方向(R)上的切削长度小。