[發明專利]挖掘工具及使用挖掘工具的方法

有效

• 申請號: 201380018547.8
• 申請日: 2013-02-11
• 公開（公告）號: CN104204357A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 弗蘭克·弗里德里希·拉赫曼;貝恩德·海恩里希·里斯
• 申請（專利權）人: 第六元素公司
• 主分類號: E01C23/088
• 分類號: E01C23/088;B28D1/18;E21C35/18;E21B12/02
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 謝順星;張晶

技術領域

本公開一般涉及一種用于路面裂解或采礦的挖掘工具，所述挖掘 工具含有超硬沖擊尖端。

背景技術

國際專利申請公開號為WO/2011/089117的申請公開了一種挖掘工 具，其含有安裝在鋼制固定器中的嵌入件，所述嵌入件含有在插入軸 的端部連接至硬質合金插入軸的超硬尖端。所述插入軸含有插入軸， 并且所述鋼制固定器具有孔，所述插入軸可被冷縮配合至該孔中。硬 質合金材料傾向于比鋼更耐磨(但是昂貴得多)，并且鋼制固定器有可 能被磨損，從而在使用中暴露部分插入軸。存在這樣的風險，即鋼制 固定器被磨損到硬質合金插入軸變得在使用時從孔中移位的程度，破 壞其它挖掘工具并且丟失。

需要提供用于路面裂解或采礦的挖掘工具，其中挖掘工具的部分 在使用時分離的風險被降低。

發明內容

從第一方面來看，提供了一種用于路面裂解或采礦的挖掘工具， 包括嵌入件和固定器，所述嵌入件包括接入插入軸近端的超硬沖擊尖 端。所述插入軸通過固定器中提供的孔內的過盈配合而被固定，插入 軸具有縱向軸，并且插入軸的遠端在孔內以嵌入深度放置；在固定器 的外表面上設置有磨損限制標記并放置為對應于沿著插入軸離開遠端 的軸向距離，所述距離為嵌入深度的至少20％和至多35％。

限制標記可被置于固定器上，使得當使用中固定器被磨損至限制 標記也至少被部分磨損的程度時，鎬應該被整修。

本公開設想了挖掘工具的各種組合和配置，其中以下為非限制性 和非窮舉的示例。

過盈配合可以是冷縮配合或按壓配合。固定器可包括在孔的遠端 處的底座，插入軸的遠端可以緊靠其鄰接。

插入軸可包括基本上比固定器所包含的材料更耐磨的材料。

挖掘工具可以用于裂解包括瀝青、石頭或混凝土的路面，和或用 于如在采礦中解離巖石結構，巖石結構例如包括煤或碳酸鉀。挖掘工 具可被配置為附屬于比如輥筒的工具載體，并可包括可協同地配置為 與連接至工具載體的固定裝置聯接的柄部。工具載體可容納多于一個 挖掘工具。

插入軸可包括或由基本上比固定器包含或組成的材料更加耐磨的 材料構成。固定器可包括或由鋼構成，和或插入軸可包括或由硬質合 金材料構成。沖擊尖端可包括多晶金剛石(PCD)材料、碳化硅結合 金剛石(SCD)材料或多晶立方氮化硼(PCBN)材料。沖擊尖端可包 括連接至硬質合金基底的超硬材料。

插入軸可包括燒結碳化鎢、陶瓷材料、碳化硅燒結金剛石材料或 超硬材料，并且基底可包括鋼。插入軸材料可具有至少約90HRa的洛 氏硬度和至少約2,500MPa的橫向斷裂強度。例如，插入軸可包括或由 燒結碳化鎢材料構成，其具有至少約7G.cm³/g和至多約11G.cm³/g的 磁飽和和至少約9kA/m和至多約14kA/m的矯頑力。所述插入軸可包 括或由硬質合金材料構成，其可包括碳化鎢顆粒和至少約5％重量和至 多約10％重量或至多約8％重量的粘合劑材料，該粘合劑材料可包括 鈷。碳化鎢顆粒可具有至少約1微米或至少約2微米，和或至多約6 微米，至多約5微米或至多約3微米的平均尺寸。

插入軸一般可為柱狀或圓柱狀，并且近端一般可為截錐形。

嵌入深度可至少約30mm，至少約40mm或至少約50mm，并且嵌入 深度可至多約70mm或至多約60mm。離插入軸的遠端的縱向距離可至 少約6mm，至少約8mm或至少約10mm，并且縱向距離可至多約24或至 多約21mm。在一個示例配置中，嵌入深度至少約50mm并至多約60mm， 而縱向距離至少約10mm并至多約14mm。

磨損限制標記可以置于固定器的一側上。磨損限制標記可以放置 在固定器向后的正面，向前的正面為朝向使用中待裂解主體推進的面 (固定器沒有介于向前的正面和主體之間的部分)。磨損限制標記可以 至少部分地圍繞固定器從向后的正面向著或至向前的正面延伸。磨損 限制標記可周向地延伸圍繞插入軸的基本上所有路徑或圍繞插入軸的 部分路徑。可以具有多于一個的磨損限制標記。在一個配置中，可以 具有兩個磨損限制標記，一個用于表示磨損的下部限度，而另一個用 于表示磨損的上部限度。