[其他]擴孔器及其刃具

無效

• 申請號: 87102597
• 申請日: 1987-04-06
• 公開（公告）號: CN87102597A
• 公開（公告）日: 1988-02-03
• 發明（設計）人: 湯馬斯·貝利;約翰·坎貝爾
• 申請（專利權）人: 阿茨國際器具公司
• 主分類號: E21B10/26
• 分類號: E21B10/26
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 石江榮

本發明的內容是擴孔器和伸縮性刃具，特別是帶有圓錐形刃具（配有改進式刃具架）的擴孔鉆頭。

擴孔器、伸縮性刃具和開孔器等均已被用于擴大井筒，既可在鉆頭上裝上刃片，也可在鉆具的下端不加任何鉆頭刃片。美國專利№.3，386，521是鉆頭與擴孔器結合運用的例子，美國專利№.3，171，503是擴孔器安裝在鉆具下端的例子，美國專利№.4，533，003是用來將刃具固定在擴孔器鉆桿上的一種改進式裝置。

圓錐形刃具已用于鉆頭和擴孔器。這種圓錐形刃具裝在一個銷釘上，銷釘從擴孔器鉆桿的下端往下往里延伸。為了將圓錐形刃具安裝在鉆桿上，采用了滾動軸承和鋼珠，美國專利No.2，641，447即說明了這種情況，銷釘與鋼珠鎖定在鉆桿與圓錐形刃具內表面之間的凹槽內，用來將刃具緊扣在刃具銷釘上，如美國專利No5.2，661，447;3，998，500和2，519，716所示。專利No.4，161，343說明了銷釘與刃具之間的按鈕和摩擦軸承的作用。專利No.3，998、500提出，利用螺釘將軸承套固定在銷釘上。專利No.4，478，299敘述了安裝在銷釘上的幾種軸承，包括裂縫式襯套結構。

擴孔器上圓錐形刃具所能產生的切削量是被刃具能自由轉動的切削時間所限制的，并且是刃具架效率的函數。

本發明的內容是改進式擴孔器、開孔器或帶有圓錐形刃具（配有改進式刃具架）的伸縮性旋轉鉆頭。擴孔器由下列各件組成：帶孔的鉆體，裝在鉆體上端的可以轉動的鉆桿，裝在鉆體下端的銷釘、帶中心孔的圓錐形刃具，銷釘扣緊于刃具中心孔的連接件以及中心孔的孔壁。軸承件能夠承受在鉆孔時刃具所受到的法向推力和徑向負載，還能承受擴孔器刃具上所受到的反向推力負載。

在普通的錐體刃具，即錐體鉆頭中，當鉆頭旋轉時，錐體能作圓周運動。圓的半徑就是錐體轉動的自然半徑。只要這個轉動半徑能保持穩定不變，刃具和刃具架上的磨損就會是相對均勻的，錐體鉆頭就能長期處于良好的工作狀態。然而當錐體鉆頭用在擴孔器里面面時，因為擴孔器的鉆桿在使用時要向外伸展，錐體的轉動半徑就會增大，超過其自然轉動半徑，錐體鉆頭受到的法向推力負載就會指向刃具的相反方向。不過當擴孔器的錐桿打開時，刃具上的負載基本上全是反向推力負載，與刃具方向是相反的。這個反向推力負載是擴孔器刃具所受負載的主要成分，特別是在工作剛開始的時候，或者如果擴孔器只用在切削層較薄的時候，因為這時擴孔器只用了錐形刃具的外部后沿。再者，在偏差太大的孔內，反向推力負載起著主要的作用。當在操作中刃具打開的時候，反向推力負載即行減小，但有相當大的負載成分仍然留在刃具上。并且在操作過程中，錐形鉆頭總是力圖恢復其自然轉動半徑，也就是力圖關閉擴孔器或者往里收縮，這樣便可建立自身的與刃具相反的負載。這些在操作過程中加在刃具上的可變負載就使刃具架上發生過份損耗和不均勻損耗。這種不均勻損耗和過份損耗的一個效果就是加速了擴孔器鉆桿上的銷釘和軸承的磨損，而此軸承卻是刃具的一個組成部分。實際上，當鉆桿上的銷釘有了磨損之后，鉆桿的終端部分被削除而另行焊上一個新的。進行這種焊接時所產生的熱使擴孔器的鉆桿受到削弱。再者，鉆桿每經削除而進行一次焊接，都得把原始桿子去掉一點以消除受熱損傷部分。因此，刃具的替換性焊接只能進行有限的幾次。

本發明的擴孔器刃具就克服了上述的鉆桿和刃具方面的缺點。本發明的鉆桿是一個整體器件，不需進行焊接。再者，更為重要的是，在進行操作時，刃具不會使鉆桿和銷釘發生損耗，因此也就不必進行頻繁的更換。再有一點就是，刃具與鉆桿上，銷釘的接觸是借助于一個新穎的機構，因而大大加強了承擔負載的能力，不但對法向推力負載，而且對反向推力負載，都是如此;還擴大了進行鉆孔操作時刃具上承受徑向負載的面積。

為了實現上述目標，在本發明中，用來對刃具與桿上銷釘進行連接的軸承件對刃具進行了連接。因此，軸承件是穩定地裝在桿上銷釘上，而一切運動都只發生在軸承件與刃具之間。這樣的結構就保證了擴孔器鉆桿的銷釘不會發生磨損。