[發明專利]旋轉切割刀頭和刀頭夾

無效

• 申請號: 95192548.2
• 申請日: 1995-03-20
• 公開（公告）號: CN1146229A
• 公開（公告）日: 1997-03-26
• 發明（設計）人: 泰德·R·馬薩
• 申請（專利權）人: 鈷碳化鎢硬質合金公司
• 主分類號: E21C35/197
• 分類號: E21C35/197
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 陳申賢

本發明涉及一種旋轉切割刀頭和刀頭夾，其中切割刀頭在其前端有一硬質鑲嵌頭。切割刀頭可旋轉地裝在刀頭夾內。更具體點說，本發明屬于這樣一種切割刀頭和刀頭夾，其設計是要使在刀頭和刀頭夾之間的碎屑阻礙旋轉的趨向減弱，從而保證旋轉。本發明所提供的旋轉切割刀頭和刀頭夾還能在操作時改善對刀頭夾的磨損防護。

過去，旋轉切割刀頭曾用于多種用途，包括在連續采掘機內用作采掘工具。通常，連續采掘機包括一個可被驅動旋轉的滾筒，其上固定著多個支座。每一支座內部有一個中心孔。

用于連續采掘的早期的旋轉切割工具通常具有一個瘦長的鋼制本體和一用釬焊裝在其前端凹窩內的硬質合金尖端。鋼制本體在其后端附近有一直徑縮小部分。有一保持器設在鋼制本體的直徑縮小部分的附近，其作用為在操作時可旋轉地將旋轉切割工具保持在支座的孔內。

在操作時，滾筒旋轉，從而使旋轉切割工具沖擊在礦層如煤層上，切割并破碎礦層。可以肯定的是，早期的旋轉切割刀頭在操作時，由刀頭沖擊礦層而產生的細小顆粒如煤粒會緊密附著在切割刀頭上。隨著操作時間的增長，這種細小的雜質或碎屑會跑到旋轉切割刀頭和刀頭夾之間而被夾住在其內。如果雜質或碎屑的量過多，就會阻礙切割刀頭的旋轉。當切割刀頭不能旋轉或切割的旋轉受阻時，切割刀頭就會遭受過早的和不均勻的磨損，切割刀頭預期的使用壽命就會縮短。因此，有鑒于早期切割刀頭的過去經驗，如能提供一種比早期切割刀頭更好的旋轉切割刀頭，它能在操作時具有更強的自由旋轉的能力，并且能比較不容易發生由于碎屑的阻礙而致停轉，顯然這將是很有裨益的。

早期切割刀頭在操作時，支座由于在切割刀頭和刀頭夾之間的接觸和來自切割操作的碎屑的附著會受到磨損。當切割刀頭在到達其使用壽命而定期予以更換時，支座原本要求能比切割刀頭工作一段比較長得多的時間。但由于支座的孔和前表面都已磨損，支座已不再能有效地支承。就孔而言，它不再是原先的圓筒形，而是變成不圓、尺寸過大或帶喇叭口。就支座的前表面而言，它不再平整。上述情況中任一種都會阻礙切割刀頭在支座內順利地旋轉。

因此，如能提供一種切割刀頭，使它在切割時能夠保護好刀頭夾的孔以及支座的前表面免遭變形，將是十分有益的。提供這種保護后，切割刀頭就可有助于延長支座的使用壽命并有助于切割刀頭的旋轉。

過去，人們曾力圖提出改善切割刀頭相對于刀頭夾旋轉的措施。授予丹·貝斯頓(DenBesten)等人的美國早期專利4,201,421號曾公開了一種旋轉切割刀頭，其上有一開縫套筒保持器，帶有或不帶頸圈。按照丹·貝斯頓等人的專利，這種型式的保持器可有助于防止在切割刀頭和刀頭夾之間的磨損。在操作時丹·貝斯頓等人的套筒并不相對于切割刀頭和刀頭夾進行旋轉。這樣就只有一個界面，該界面如被碎屑堵塞，切割刀頭便不能旋轉。

授予畢比(Beebe)的美國專利4,561,698號示出一種旋轉切割刀頭，其上的保持器具有沿著支座表面延伸的一個凸緣和一個套筒。如同丹·貝斯頓等人的專利的保持器那樣，這個保持器在支座內與孔壁接合因此在操作時并不旋轉。如同丹·貝斯頓等人的切割刀頭那樣，只有一個界面，該界面如被碎屑堵塞，切割刀頭便不能旋轉。授予畢比的美國專利4,844,550號示出一種與’698號畢比的專利相似的切割刀頭，包括一個由一個套筒和一個頸圈構成的保持器。在切割刀頭操作時，套筒和頸圈都不旋轉，因此’550號專利的切割刀頭具有與’698號專利同樣的缺點。

授予克勞斯貝(Crosby)的美國專利3,865,437號示出的切割刀頭可旋轉地被裝入一套筒，而該套筒則可旋轉地被裝入一個支座的孔內。

美國加州阿納海姆(Anaheim)的全太平洋分銷公司曾登廣告銷售一種所謂“旋轉防護屏”(Spin-Shield)。按照廣告，旋轉防護屏似由硬質材料制成并設在切割刀頭和支座之間。該旋轉防護屏可保護支座的表面使它免遭磨損。授予米莉斯(Mills)的美國專利4,660,890和4,823,454號示出一種防護屏可用來在操作時保護支座的表面。這些專利還論述了旋轉防護屑的結構。

在嘗試設計切割刀頭和刀頭夾的組合件時應停留在基本的尺寸范圍內，即設計外圍內，該外圍是由早先的切割刀頭和刀頭夾的組合件的體積所限定的。這一點關于設計外圍的限制是重要的，遵守這限制就可與現有的連續采掘機兼容。另外，維持現行的設計外圍有利于使切割操作中產生的切割物和碎屑的流動不致受到阻礙。但這個關于設計外圍的限制會在早先的組合件中形成某些缺點。