[实用新型]一种冲击钻头

说明书

本实用新型涉及一种钻具，尤其是一种用于冲击钻、电锤钻或岩石钻上的冲击钻头。

就申请人所知，目前冲击钻、电锤钻和岩石钻上使用的冲击钻头，切削头上镶嵌有一字形YG或YJ硬质合金刀头，前角为负角，前刀面为平面，两个主切削刃在对称平面上的投影为两条直线。其工作原理一是通过轴向振动，钻头的横刃和两个主切削刃冲击、碰撞被钻物体；二是通过旋转运动，钻头的两个主切削刃对被钻物体进行切削。如图3所示，由于刀头的前刀面为一平面，其主切削刃上各点的端面刃倾角均为零，切削速度的方向垂直于主切削刃。因此，只有一个与主切削刃垂直的推力F，主切削刃相对于被钻物体只有切的作用，扭矩大，钻进速度低。另外，由于主切削刃受与其垂直的推力和与钻进方向平行的轴向冲击力的作用，刃角容易变钝，使用寿命较短。

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足之处，提供一种钻进速度快、使用寿命长的冲击钻头。

本实用新型的目的可以通过下述技术方案予以实现：切削头上镶嵌有硬质合金刀头，其前角为负角，前刀面为圆弧面，主切削刃为直线、凹形或凸形等。

本实用新型还可以是切削头上镶嵌有一字形硬质合金刀头，其主切削刃在对称平面上的投影为凸弧形的。

由于本实用新型的前刀面为圆弧面，与前刀面为平面的冲击钻头相比较，加大了参加切削的主切削刃的长度，更为重要的是主切削刃上各点的端面刃倾角不等于零，各点切削速度的方向不垂直于主切削刃，主切削刃各点的切线方向上有一个分量。如图4所示，主切削刃的各点上相对于被钻物体除了有一个法线方向的垂直“推切”力F_t以外，还有一个沿切线方向的“割切”分力F_r，刀刃更为锐利。同时，由于主切削刃各点上法线方向的垂直推力减小，钻头的扭矩减小。因此，前刀面采用圆弧面加强了冲击钻头的切削功能，减小扭矩，提高了钻进速度。另外，在切削过程中，由于圆弧形前刀面而产生的沿主切削刃各点切线方向的这一“切割”分力F_r不断刃磨主后面，形成新的切削刃，使得主切削刃始终保持锋锐，从而延长了冲击钻头的使用寿命。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

图1是冲击钻头的主视图；

图2是图1中的A向视图。

图3是前刀面为平面的冲击钻头切削受力分析示意图；

图4是图1所示冲击钻头切削受力分析示意图。

图1、图2和图4所示的冲击钻头，切削头2上镶嵌有一字形的YG硬质合金刀头1，其前角为负角，前刀面3为圆弧面，前刀面3与主后面7的交线形成主切削刃4，主切削刃上各点的端面刃倾角6不等于零，主切削刃4在对称平面5上的投影为凸弧形。主切削刃4为凸弧形时，其上各点的前角增大，加大了切削厚度，同时主切削刃4各点上的端面刃倾角增大，各点切线方向的切割分力F_r增大，法线方向的垂直推力F_t减小，钻头的扭矩减小，可进一步提高钻进速度。