[发明专利]用于钻岩石的转动钻头和牙轮切刀

说明书

技术领域

本发明涉及根据后面的独立权利要求的前序部分的一种用于钻岩石的转动钻头和牙轮切刀。

背景技术

在以上标题所述形式的现有岩石钻头中，在每一个牙轮切刀上都排列着几排烧结硬质合金块。每一个烧结硬质合金块都有一个半球形的工作端。当圆形工作端表面与要钻的孔中的岩石接合时，通过破碎烧结硬质合金块周围的岩石，就可形成一个凹坑。但是，在该切刀接着转动过程中，烧结硬质合金块趋于定位在凹坑中，使得后面的烧结硬质合金块嵌入岩石中时，只能破碎相对少的岩石，从而出现所谓“追迹”现象，使孔的底部非常不平整。为了解决这个问题，美国专利5,323,865号提出了一种包括三个可转动牙轮的岩石钻头，每一个牙轮又包括多排粉碎岩石用的烧结硬质合金块。每一个烧结硬质合金块的工作端都具有一个凿刀形状。在牙轮切刀径向最外排的凿刀的方向与该牙轮切刀的转动轴线平行；同时在其余各排的凿刀方向与所述的转动轴线平行。这种解决方案不具有令人满意的工作寿命。第一排凿刀烧结硬质合金块受到钻出的孔壁和孔底的较大力的作用，因此，该烧结硬质合金块很快就损坏。另外，这种已知的钻头需要高的进给力。

发明内容

本发明的一个目的是要提供一种用于转动粉碎钻削的钻岩石钻头，该钻头具有与已知钻头相同的优点。

本发明的另一个目的是要提供一种用于转动粉碎钻削的钻岩石钻头，该钻头在钻孔中具有较好的岩石粉碎方式。

本发明还有一个目的是要提供一种用于转动粉碎钻削的钻岩石钻头，该钻头具有长的工作寿命。

本发明再有一个目的是要提供一种用于需要较小进给力的转动粉碎钻削的钻岩石钻头和牙轮切刀。

根据本发明，提供一种用于转动粉碎钻削岩石的转动钻头，所述钻头包括一个钻头体和三个牙轮切刀，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上，每个所述牙轮切刀具有一个圆锥形的形状，其底部面向该钻头的圆周边部分，而其顶部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，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包括有多个烧结硬质合金块，该烧结硬质合金块在该牙轮切刀转动方向上对岩石的切削长度比与该转动方向垂直方向上对岩石的切削长度大，其中，一个沿着离开该底部的方向设置在第一排之外的第二排包括有多个烧结硬质合金块，该烧结硬质合金块在该牙轮切刀的转动方向上的切削长度比与该转动方向垂直的方向上的切削长度大；并且，一个沿着离开该底部的方向设置在第二排之外的第三排包括有多个烧结硬质合金块，该烧结硬质合金块在该牙轮切刀的转动方向上的切削长度比上述第一和第二排中的烧结硬质合金块在该转动方向上的切削长度小。

根据本发明的另一方面，提供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，所述牙轮切刀具有一个圆锥形的形状，其底部面向该钻头的圆周边部分，而其顶部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，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包括有多个烧结硬质合金块，该烧结硬质合金块在该牙轮切刀转动方向上对岩石的切削长度比与该转动方向垂直方向上对岩石的切削长度大；其中，一个沿着离开该底部的方向设置在第一排之外的第二排包括有多个烧结硬质合金块，该烧结硬质合金块在该牙轮切刀的转动方向上的切削长度比与该转动方向垂直的方向上的切削长度大；并且，一个沿着离开该底部的方向设置在第二排之外的第三排包括有多个烧结硬质合金块，该烧结硬质合金块在该牙轮切刀的转动方向上的切削长度比上述第一和第二排中的烧结硬质合金块在该转动方向上的切削长度小。

本发明的这些和其他一些目的可通过下面的权利要求书结合附图所限定的钻岩石用的转动钻头和牙轮切刀来实现。

附图说明

图1A为根据本发明的转动钻头的透视图；

图1B表示图1A所示的一个牙轮切刀在一个平面上的放大的展开图；

图1C和1D表示烧结硬质合金块的二个侧视图；

图2为该转动钻头的俯视图；

图3表示根据本发明的转动钻头的一部分，更具体地说，表示牙轮切刀上的烧结硬质合金块嵌入一个孔中的情况；