[發(fā)明專(zhuān)利]巖石用的鉆頭

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 01103440.8
• 申請(qǐng)日: 2001-02-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN1309007A
• 公開(kāi)（公告）日: 2001-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 豪普特曼·烏多;施塔克曼·約瑟夫;豪夫曼·卡爾－海茵茨;普勒爾斯·蒂姆
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 希爾蒂股份公司
• 主分類(lèi)號(hào): B23B51/02
• 分類(lèi)號(hào): B23B51/02;B28D1/14;E21B10/46
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 吳鵬

本發(fā)明涉及一種巖石最好是混凝土用的鉆頭，它被夾緊在被驅(qū)動(dòng)的手工工具中，通過(guò)旋轉(zhuǎn)和沖擊式振動(dòng)運(yùn)動(dòng)造成一種剝離式材料切削。

這類(lèi)鉆頭由于要從巖石中剝離式地切除材料，在為了減小磨損需要高硬度的情況下，在鉆頭頭部嵌入一些硬質(zhì)合金的部分，它們與鉆頭的其余部分固定連接。通常這些硬質(zhì)合金片釬焊在鉆頭頭部與軸線(xiàn)平行的槽狀鑲榫接頭內(nèi)，例如按DE2008825所述，其中，鉆刃的徑向端部延續(xù)為排屑用的螺旋線(xiàn)相關(guān)的螺旋條。為了改善連接，按資料EP0947662A1，硬質(zhì)合金片有一些附加的棱柱形凸肩，它們插入鉆頭其余部分上對(duì)應(yīng)的槽中。

這種在與軸線(xiàn)平行的槽狀鑲榫接頭內(nèi)的固定方式的缺點(diǎn)在于，當(dāng)硬質(zhì)合金片有可能被徑向鉤掛時(shí)，尤其在鉆頭碰撞混凝土鋼筋時(shí)，硬質(zhì)合金片容易脫落，由于硬質(zhì)合金片的片厚小抗彎強(qiáng)度有限，鋼筋造成鑲榫接頭上固定硬質(zhì)合金片的沿軸向延伸的界面產(chǎn)生局部拉應(yīng)力并促使其破碎。此外，這種軸向延伸的界面受作用在鉆頭上的軸向沖擊而剪切應(yīng)力疲勞。還有，由于側(cè)向貼靠在硬質(zhì)合金片上作為支承的鑲榫接頭造成在幾何上縮小了用于排出切屑的空腔也是不利的。

由資料DE4339245已知整個(gè)硬質(zhì)合金鉆頭頭部的設(shè)計(jì)及其與剩下的鉆頭的固定連接僅借助垂直于旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的端面。按緊湊的亦即具有相似側(cè)面長(zhǎng)度的凸四邊形的全硬質(zhì)合金頭有高的內(nèi)部剛度，以及不需要沿軸向延伸的界面用于固定，這些界面在有可能鉤住時(shí)會(huì)促使其破碎。確切地說(shuō)，僅僅沿徑向延伸的界面基本上受脈動(dòng)壓應(yīng)力。然而遺留的疊加上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力可能導(dǎo)致交界層徑向邊緣處的扭轉(zhuǎn)疲勞。為防止被鉤在混凝土鋼筋中以免造成這種高的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，附加地在主鉆刃之間有僅僅在沿徑向的邊緣設(shè)置的沿軸向后錯(cuò)的副鉆刃，由于其貫入阻力和慣性，它們防止主鉆刃過(guò)深地貫入混凝土鋼筋中。當(dāng)鉆頭直徑較大時(shí)，按這種設(shè)計(jì)的緊湊式全硬質(zhì)合金頭所需要的體積，在加工技術(shù)和成本方面都是不利的。

由資料EP884448已知一種僅固定在端面有呈X狀排列的四個(gè)鉆刃的全硬質(zhì)合金頭，其中，主鉆刃和設(shè)計(jì)為附加鉆刃的副鉆刃分別相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)沿直徑延伸以及互相不成直角布置。此全硬質(zhì)合金頭有一種成對(duì)地旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)基本上交叉地沿軸向鏡象對(duì)稱(chēng)的棱柱形。底面設(shè)有一個(gè)較深的在里面的三分之一半徑處延伸的、凹的、沿底面較長(zhǎng)側(cè)平行于鉆刃的鈍角槽。此大的槽僅僅用作排出剝離式切削下來(lái)的材料的空腔。附加鉆刃沿旋轉(zhuǎn)方向在主鉆刃之后，也就是說(shuō)與它構(gòu)成一個(gè)銳角。因此，大的槽設(shè)在主鉆刃之前。底面較短側(cè)同樣是凹的小槽限于在徑向的邊緣區(qū)，并用于較小量地排除在副鉆刃前剝離式切削下來(lái)的材料。在鉆頭直徑較大的情況下當(dāng)鉤住時(shí)產(chǎn)生的不再能忽略的固定用端面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，是這種只固定在端面上的全硬質(zhì)合金頭的缺點(diǎn)。此外，由于在副鉆刃與主鉆刃之間朝旋轉(zhuǎn)方向的鈍角，需要一個(gè)較大的由慣性跨越的轉(zhuǎn)角，以便借助副鉆刃的作用避免鉤住，恰恰在具有較大直徑并以較低轉(zhuǎn)速工作的鉆頭中幾乎做不到這一點(diǎn)。

由資料DE19707115已知一種鉆頭，它有多于兩個(gè)并總是完全旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)布置的徑向鉆刃，以及有一個(gè)并非由一個(gè)個(gè)硬質(zhì)合金片組成的而是設(shè)計(jì)為整體式的棱柱形全硬質(zhì)合金頭，它置入剩下的鉆頭中具有沿軸向延伸的表面的相應(yīng)的槽內(nèi)，與剩下的鉆頭和端面固定連接。通過(guò)組合式地一方面將抗彎剛性的全硬質(zhì)合金頭固定在端面上以及另一方面將其附加地在沿徑向的外部區(qū)固定在與軸線(xiàn)平行的各槽狀鑲榫接頭中，即使鉆頭有較大的直徑也能保證鉆刃碰撞鋼筋時(shí)防破碎地固定。這種方案的不利之處在于每個(gè)鉆刃兩側(cè)附加的與軸線(xiàn)平行的槽狀鑲榫接頭所必需的橫截面積，它不再能提供一個(gè)槽。因此，在鉆孔功率大的情況下產(chǎn)生了難以排出剝離式切削下來(lái)的材料的問(wèn)題。

本發(fā)明的目的是提供一種克服上述種種缺點(diǎn)的巖石用鉆頭，這種鉆頭即使有較大的直徑也能保證硬質(zhì)合金鉆刃碰撞在鋼筋上時(shí)的防破碎固定，并除此以外提供足夠大的槽用于在大的鉆孔功率時(shí)排出剝離式切削下來(lái)的材料。

此目的基本上通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求中所述特征達(dá)到。由從屬權(quán)利要求可知有利的進(jìn)一步發(fā)展。

此方案的要點(diǎn)在于，全硬質(zhì)合金頭除了在垂直于旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的端面上固定外，附加地只是在全硬質(zhì)合金頭的鉆刃沿徑向的外部區(qū)內(nèi)沿旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)優(yōu)選地平行于軸線(xiàn)的部分側(cè)面上固定，在這種情況下，至少涉及幾個(gè)鉆刃的這些被固定的側(cè)面起沿旋轉(zhuǎn)方向的支承作用，也就是說(shuō)承受壓應(yīng)力。因此，即便在大直徑鉆頭有較高的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力時(shí)也能實(shí)現(xiàn)全硬質(zhì)合金頭的防破碎固定。