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CN1116683A - 岩钻钻头 - Google Patents

岩钻钻头 Download PDF

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CN1116683A
CN1116683A CN95107179A CN95107179A CN1116683A CN 1116683 A CN1116683 A CN 1116683A CN 95107179 A CN95107179 A CN 95107179A CN 95107179 A CN95107179 A CN 95107179A CN 1116683 A CN1116683 A CN 1116683A
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CN
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CN95107179A
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Inventor
雷纳·巴特林尔
安东·科诺勒
阿克塞尔·纽克雷辰
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Hilti AG
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Hilti AG
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    • B28D1/14—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by boring or drilling
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
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    • E21B10/44—Bits with helical conveying portion, e.g. screw type bits; Augers with leading portion or with detachable parts
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Abstract

本岩钻钻头由钻柄(1)、钻身(2)和钻头头部(3)组成，在钻身(2)上至少布置了四个相互平行的容屑槽，钻头头部(3)全由硬质合金构成，在其上沿周向分布设置了四个排屑槽(8、9、10、11)并与钻身(2)相连接。排屑槽(8、9、10、11)表现为不同大小的内截面，每个排屑槽(8、9、10、11)与钻身(2)上的一个容屑槽(4、5、6、7)相连接。排屑槽(8、9、10、11)和容屑槽的内截面是相同的。

Description

岩钻钻头
本发明涉及一种岩钻钻头，由钻柄、钻身和钻头头部组成，在钻身上至少布置四个相互平行的容屑槽，与钻身相连接的钻头头部全由硬质合金构成，在其周向分布设置有四个排屑槽，这里排屑槽与容屑槽的内截面是相同的。
上述的这类岩钻钻头用于在岩石、混凝土、墙体等一类物体上打孔，众所周知，钻孔时岩钻钻头尖部位在坚硬的基础中很快地被磨损，所以岩钻钻头用硬质合金制造，这里硬质合金被理解为烧结的或焊接的碳化物、硅酸盐、硼化物或者它们的合金。
已知的一种这类岩钻钻头出自专利US—PS2,673,716中，该岩钻钻头具有一个全部由硬质合金组成的与钻身相连接的钻头头部，钻头头部上有四个沿周向均匀分布的排屑槽，排屑槽沿钻头的纵向伸展，为了把头部与钻身的连接，头部具有一个位于中心的凸块，凸块相应地插到钻身的凹坑中。
在工作过程中该已知岩钻钻头的连续排屑是通过钻头头部上纵向的排屑槽流向钻身的容屑槽来实现的，钻身的容屑槽是螺旋形的.仍然与钻头头部上排屑槽相一致，由于所有排屑槽的内截面是同样大小的，在钻孔过程中每个排屑槽排出同样多的切屑。在切削软的或易破碎的材料时，大粒的切屑可能卡在排屑槽中，后续的切屑不断汇集到排屑槽中，径向向外挤压孔壁，这样一方面为了使钻头能旋转将必然导致提高岩钻钻头的转矩，另一方面导致所钻孔壁的损伤，特别是在岩钻钻头不稳定运转中更会引起这种损伤。
本发明的目的在于提供一种带有一个由硬质合金构成的头部的岩钻钻头、它具有效率高、寿命长、运转稳定、切屑排出良好的特点。
根据本发明，其目的是这样实现的，一种岩钻钻头，由钻柄、钻身和钻头头部组成，在钻身上至少布置四个相互平行的容屑槽，与钻身相连接的钻头头部全由硬质合金构成，在钻头头部上沿周向分布设置了沿钻头头部纵伸展的四个排屑槽，这里排屑槽的内截面与容屑槽相同，钻头头部的排屑槽有不同大小的内截面。
由于不同大小的排屑槽不同粒度的钻屑便可以顺利地排出，较大的排屑槽在此构成主要的排屑通道，另外那些较小的排屑槽构成副排屑通道。
工作过程中为了使岩钻钻头达到尽可能稳定状态，首先一点是两个径向相对布置的主排屑槽的内截面要比两个径向相对布置的副排屑槽的内截面大。
排屑槽内截面的不同大小可这样来构成，排屑槽距钻头头部中心的径向距离有不同的大小。
本岩钻钻头的良好的旋进特性这样来实现，即两个径向相对布置的主排屑槽比两个径向相对布置的副排屑槽有更小的径向距离。
两个主排屑槽的半径距离最好是钻头头部外径的0.05—0.25倍，两个副排屑槽的半径距离距离最好为钻头头部外径的0.1—0.35倍，通过构成相对深度的排屑槽，在钻头头部周向上排屑槽的宽度就会小一些，而钻头头部周向支承孔壁的每一部分就能取大一些。
排屑槽内截面的大小也可以这样来实现，即最好使两个径向相对布置的主排屑槽沿钻头头部周向的宽度比两个径向相对布置的副排屑槽的宽度更大。
良好的旋进性能可这样来实现，两个径向相对布置的主排屑槽相对于两个径向相对布置的副排屑槽成60—90°角度布置，在两对径向相对布置的排屑槽相互角度约60°安排时，可以制成两个径向相对布置的特别大的排屑槽。用于切屑的良好排出，保障较高的钻孔进度。
为了能保障从钻头头部将切屑快速排出，排屑槽布置成沿钻头头部纵向伸展，从钻头头部排屑槽顺利地将切屑排向钻身的容屑槽，这里钻身上的容屑槽为螺旋形是有利的。螺旋形的容屑槽可保证被切下钻屑从钻孔的最深处连续输送到孔表面上来。
本发明将借助于附图作进一步详述，附图重述了许多实施例。附图是：
图1.根据本发明的一种岩钻钻头，带有钻柄、钻身和钻头头部；
图2.放大表示的图1所示的岩钻钻头头部横截面；
图3，4.放大表示的据本发明的另外一些岩钻钻头的头部横截面；
在图1和图2中表示的岩钻钻头有一个钻柄1，一个钻身2和钻头头部3，钻身2上有四个平行相邻布置的容屑槽4，5，6，7，这些容屑槽成螺旋形，钻头头部3全部由硬质合金组成，与钻身2相连接，在钻头头部周向均匀的分布设置了四个排屑槽8，9，10，11，两个径向相对布置的主排屑槽8，10距钻头头部3中心Z的径向距离R1要比两个径向相对布置的副排屑槽9，11的径向距离R2要小一些。
在图1所示岩钻钻头头部自由末端须最少设置一个切削刃12，该切削刃至少是部分地沿着端面延伸经过钻头头部3的整个直径，这个切削刃12用于切除未表示出的切屑。
图3中所示的钻头头部13有四个排屑槽14，15，16，17，沿钻头周向有规则的分布设置，两个径向相对布置的主排屑槽14、16的内截面要比两个径向相对布置的副排屑槽15，17大，排屑槽14，16沿钻头头部13周向上的宽度B1.B3要比排屑槽15，17的周向宽度B2，B4大。排屑槽14，16相对排屑槽15，17的角度W为90°设置。
在图4中所示钻头头部23有四个沿钻头周向分布设置的排屑槽24，25，26，27这些排屑槽沿钻头头部23的纵向伸展，排屑槽24，25，26，27，表现有不同大小的内截面，这样一来排屑槽24，25，26，27距钻头头部23中心Z的径向距离R3、R4、R5、R6就有不同的大小。
在图1和图2中所示钻头头部3，具有一外径D，该外径与钻身2的外径相比基本上大小相同。
头部3可以通过焊接同钻身2相连接，以没有表示出来的头部3上的凸块们的形式为对中方法，这种对中方法起着在焊接时更好地对准中心和形成更大的接触面的作用，凸块们插到未表示出的相应地布置在钻身上的凹坑中。凸块和凹坑尤其要位于岩钻钻头的中心区域，这些凸块可以制成圆锥形。

Claims (9)

1.一种岩钻钻头由钻柄(1)、钻身(2)和钻头头部(3，13，23)组成，在钻身(2)上至少布置四个相互平行的容屑槽(4，5，6，7)，与钻身(2)相连接的钻头头部(3，13，23)全由硬质合金构成，在钻头头部上沿周向分布设置了沿钻头头部纵向伸展的四个排屑槽(8，9，10，11，14，15，16，17，24，25，26，27)，这里排屑槽(8，9，10，11，14，15，16，17，24，25，26，27)的内截面与容屑槽相同，其特征在于，排屑槽(8，9，10，11，14，15，16，17，24，25，26，27)有不同大小的内截面。
2.根据权利要求1的所述的岩钻钻头，其特征在于，两个径向相对布置的主排屑槽(8，10，14，16)的内截面要比两个径向相对布置的副排屑槽(9，11，15，17)的内截面大。
3.根据权利要求1或2的所述的岩钻钻头，其特征在于，排屑槽(8，9，10，11，24，25，26，27)距钻头头部(3，23)的中心(Z)的径向距离(R1，R2，R3，R4，R5，R6)有不同的大小。
4.根据权利要求3的所述的岩钻钻头，其特征在于，两个径向相对布置的主排屑槽(8，10)具有比两个径向相对布置的副排屑槽(9，11)更小的半径距离(R1)。
5.根据权利要求4所述的岩钻钻头，其特征在于，两个主排屑槽(8，10)的半径距离(R1)相应为钻头头部(3)外径(D)的0.05—0.25倍。
6.根据权利要求3的岩钻，其特征在于，两个副排屑槽(9，11)的半径距离(R2)相应为钻头头部(3)外径(D)的0.1—0.35倍。
7.根据权利要求2至6之一所述的岩钻钻头，其特征在于，两个径向相对布置的主排屑槽(8，10，14，16)要比两个径向相对布置的副排屑槽(9，11，15，17)在钻头头部(3，13)周向上有更大的宽度(B1，B3)。
8.根据权利要求2至7之一所述的岩钻钻头，其特征在于，两个径向相对布置的主排屑槽(14，16)相对于两个径向相对布置的副排屑槽(15，17)的角度(W)为60—90°。
9.根据权利要求1至8之一所述的岩钻钻头，其特征在于，容屑槽(4，5，6，7)为螺旋形。
CN95107179A 1994-06-04 1995-06-02 岩钻钻头 Pending CN1116683A (zh)

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