本申请涉及一种防堵塞高效金刚石复合片钻头,属于矿山机械领域。
背景技术:
矿山机械是指,用于直接参与完成矿物原料采运和富选等各工艺的机械设备。现有矿山机械可以分为采矿机械和选矿机械两大类。
采矿机械包括在地下采矿中常用的凿岩机、爆破填充装置、装运装置等,其中尤其凿岩机最常用。凿岩机是用机械冲击能驱动钻头对岩石进行冲击破碎,以形成炮孔的机械,有手持式、气腿式、导轨式,其动力有风动、液压、电动和内燃机。经爆破的岩石,由装运设备运离现场,以便进一步采掘。
现有凿岩机如果没有一个良好的合金钻头,凿岩机机械性能再高也无法充分发挥,难以实现对硬度较高岩石的破碎。
现有金刚石钻头的适用范围很广,既可钻进坚硬和极坚硬的岩层(表镶天然金刚石钻头或单晶孕镶金刚石钻头);也可钻进软至中硬及软硬互层的岩层(聚晶和复合片钻头)。
现有金刚石复合片钻头伸入钻孔后,常会遇到难以脱出的问题,同时喷洒的冷却水常会收到粉尘堵塞,引起钻孔处温度过高,损伤钻头使用寿命和使用安全性。
现有钻头端面的出水口(31)设置数量有限,无法将冷却液均布于各钻点处,导致局部温度过高,尤其是对于垂直面的凿孔,在重力作用下,冷却液易仅从,一侧流出,导致另一侧冷却液较少的情况。导致钻头端面局部磨损严重。
技术实现要素:
本申请提供了一种用于解决上述技术问题的防堵塞高效金刚石复合片钻头。
本申请提供了一种防堵塞高效金刚石复合片钻头,包括:杆体、切削头,切削头设置于杆件的一端;
沿杆体纵向贯通杆体设置进水管,进水管包括:锥台进水口、喉管、膨大管,锥台进水口设置于杆体的第一端上,并与进水管相连通;
锥台进水口的第二端与喉管的第一端相连通;
喉管的第二端与膨大管的一端相连通;
切削头内沿切削头纵向贯通切削头设置出水管,出水管与膨大管的第二端相连通;
出水管与在切削头的顶面上设置的出水口相连通;
喉管横截面的直径小于锥台进水口的第一端面的直径;喉管横截面的直径小于膨大管第二端面的直径;
切削头包括:多个切削齿和多个排渣槽,切削齿设置于切削头顶面上,并环绕出水口设置;排渣槽间隔设置于切削头外侧壁上,排渣槽沿切削头纵向贯通切削头侧壁。
优选地,膨大管的第一端与喉管的横截面直径相同;
膨大管的第二端与出水管的第一端直径相同。
优选地,出水管的第二端直径小于出水管的第一端直径。
优选地,切削头顶面上设置凸台,切削齿设置于凸台顶面上。
优选地,出水管包括:第一排水管,第一排水管的第一端与膨大管的第二端相连通;第一排水管的第二端设置于切削头顶面上,两两相邻的切削齿分别设置于第一排水管的第二端两侧。
优选地,出水管包括:第二排水管,第二排水管的第一端与膨大管的第二端相连通;第二排水管的第二端设置于切削头顶面上,两两相邻的切削齿分别设置于第一排水管的第二端两侧。
优选地,第一排水管和第二排水管对称设置于切削头中心线两侧。
优选地,排渣槽包括:第一排渣槽、第二排渣槽、第三排渣槽和第四排渣槽,第一排渣槽设置于切削头的第一侧壁上;第二排渣槽与第一排渣槽对称设置于切削头的第二侧壁上;第三排渣槽槽设置于切削头的第三侧壁上,第四排渣槽与第三排渣槽对称设置于切削头的第四侧壁上。
优选地,第一排渣槽、第二排渣槽所处平面与第三排渣槽和第四排渣槽所处平面相互垂直。
本申请能产生的有益效果包括:
1)本申请所提供的防堵塞高效金刚石复合片钻头,通过在喷水管内设置多段直径不一的进水管结构,在靠近出口处实现水压二次增压,减少能源浪费,还能将钻头出水口淤积粉尘堵塞冲开,防止钻头在使用过程中发生堵塞,而温度过高。
附图说明
图1为本申请提供的防堵塞高效金刚石复合片钻头的主视透视示意图;
图2为本申请提供的侧翼刀组件主视示意图;
图3为本申请提供的防堵塞高效金刚石复合片钻头的俯视示意图;
图4为图1中a点局部放大剖视示意图;
图5为又一实施例中防堵塞高效金刚石复合片钻头的俯视示意图;
图例说明:
10、杆体;11、锥台进水口;111、喉管;112、膨大管;113、出水管;115、第一排水管;114、第二排水管;30、切削头;34、凸台;31、出水口;32、切削柱齿;33、圆锥凿台;341、排渣槽;21、第一侧翼刀组件;22、第二侧翼刀组件;213、前进切削刀;212、切削本体;211、后退切削刀;331、硬质合金嵌块;332、聚晶金刚石层。
具体实施方式
下面结合实施例详述本申请,但本申请并不局限于这些实施例。
参见图1,本申请提供的防堵塞高效金刚石复合片钻头,包括:杆体10、切削头30,切削头30设置于杆件的一端,可通过一体成型或焊接连接;杆体10中心轴方向沿杆体10纵向贯通杆体10设置进水管,进水管包括:锥台进水口11、喉管111、膨大管112,锥台进水口11设置于杆体10的第一端上,并与进水管相连通;锥台进水口11的第二端与喉管111的第一端相连通;喉管111的第二端与膨大管112的一端相连通;
切削头30内沿切削头30纵向贯通切削头30设置出水管113,出水管113与膨大管112的第二端相连通;出水管113与在切削头30的顶面上设置的出水口31相连通;
喉管111横截面的直径小于锥台进水口11的第一端面的直径;喉管111横截面的直径小于膨大管112第二端面的直径;
切削头30包括:多个切削齿和多个排渣槽341,切削齿设置于切削头30顶面上,并环绕出水口31设置;排渣槽341间隔设置于切削头30外侧壁上,排渣槽341沿切削头30纵向贯通切削头30侧壁。
通过设置杆体10内部的多个横截面尺寸不同的管路,能在杆体10内对冷却液在喉管111部分进行加速、加压,有利于冲开被粉末填充堵塞的出水口31。提高作业安全性,避免局部温度过高,影响钻头使用寿命。
使用时,切削头30顶面切削齿切削、粉碎岩石,同时通过冷却液冷却切削表面,并带走切削粉尘,冷却液混合切削粉尘从排渣槽341排出。
优选地,膨大管112的第一端与喉管111的横截面直径相同;膨大管112的第二端与出水管113的第一端直径相同。
优选地,出水管113的第二端直径小于出水管113的第一端直径。按此设置能再次对冷却水进行加压,从而实现从出水口31高速流出,提高清理、冲洗、降温效果。
优选地,切削头30顶面上设置凸台34,切削齿设置于凸台34顶面上。通过设置凸台34,能便于冷却液从凸台34顶面向切削头30外侧壁的排渣槽341流出,提高排渣效率和切削效率。
参见图5,优选地,出水管113包括:第一排水管115,第一排水管115的第一端与膨大管112的第二端相连通;第一排水管115的第二端设置于切削头30顶面上,两两相邻的切削齿分别设置于第一排水管115的第二端两侧。
优选地,出水管113包括:第二排水管114,第二排水管114的第一端与膨大管112的第二端相连通;第二排水管114的第二端设置于切削头30顶面上,两两相邻的切削齿分别设置于第一排水管115的第二端两侧。
优选地,第一排水管115和第二排水管114对称设置于切削头30中心线两侧。
参见图1,优选地,排渣槽包括:第一排渣槽、第二排渣槽、第三排渣槽和第四排渣槽,第一排渣槽设置于切削头的第一侧壁上;第二排渣槽与第一排渣槽对称设置于切削头的第二侧壁上;第三排渣槽槽设置于切削头的第三侧壁上,第四排渣槽与第三排渣槽对称设置于切削头的第四侧壁上。
优选地,第一排渣槽、第二排渣槽所处平面与第三排渣槽和第四排渣槽所处平面相互垂直,按此设置,能提高排渣效率。
参见图1,优选地,包括:多组侧翼刀组件,多组侧翼刀组件相互间隔设置,侧翼刀组件的第一端设置于切削头30的外侧壁上,侧翼刀组件的第二端设置于杆体10的外侧壁上。
按此设置能在开孔的同时对孔道内壁上残留的岩体进行清理,提高孔洞内壁光滑程度。
优选地,侧翼刀组件包括:第一侧翼刀组件21、第二侧翼刀组件22、第三侧翼刀组件、第四侧翼刀组件,第一侧翼刀组件21、第二侧翼刀组件22、第三侧翼刀组件、第四侧翼刀组件相互间隔设置;第一侧翼刀组件21、第二侧翼刀组件22相互对称设置于杆体10的两侧,并处于第一平面上;第三侧翼刀组件、第四侧翼刀组件相互对称设置于杆体10的另两侧,并处于第二平面上;第一平面与第二平面相互垂直。按此设置能在杆体10外壁形成切削层,提高凿孔的内壁平整性。
优选地,第一侧翼刀组件21的第一端设置于切削头30的外侧壁上,第一侧翼刀组件21的第二端设置于杆体10的外侧壁上。
优选地,第二侧翼刀组件22的第一端设置于切削头30的外侧壁上,第二侧翼刀组件22的第二端设置于杆体10的外侧壁上。
优选地,第三侧翼刀组件的第一端设置于切削头30的外侧壁上,第三侧翼刀组件的第二端设置于杆体10的外侧壁上。
优选地,第四侧翼刀组件的第一端设置于切削头30的外侧壁上,第四侧翼刀组件的第二端设置于杆体10的外侧壁上。
参见图3,优选地,侧翼刀组件包括:前进切削刀213、切削本体212和后退切削刀211,前进切削刀213设置于切削本体212的第一端上;后退切削刀211设置于切削本体212的第二端上;前进切削刀213设置于切削头30的外壁上;后退切削刀211设置于杆体10的外壁上。
通过在切削本体212的两端分别设置切削刀,能在进出孔时,进行扩孔,进一步防止切削头30在凿孔内卡住,提高钻孔效率。
通过设置侧翼刀组件,能在退刀时,将断面伸出切削面的破碎岩石清理掉,以提高切削孔的整齐,同时避免切削头30被卡住,无法退出,提高凿孔效率和孔在平整程度,便于后续填埋炸药的安全。
参见图3,优选地,包括:设置于切削头30顶面上的多个圆锥凿台33、切削柱齿32;切削头30顶面上环绕出水口31设置多个圆锥凿台33,切削柱齿32设置于圆锥凿台33外围。
按此设置圆锥凿台33,可首先通过多个相邻的圆锥凿台33的尖端,在岩石表面形成多个锥形凹槽,随着凿孔的深入,相邻的锥形凹槽之间随着应力在岩石内的传导,形成相互连接的裂缝,从而便于外围的切削柱齿32加速所形成切削面岩石,从相邻锥形凹槽之间裂纹处断裂,加速破碎效率,提高破碎面平整性。
优选地,包括:凸台34,凸台34设置于切削头30顶面上;圆锥凿台33、切削柱齿32设置于凸台34顶面上。
优选地,圆锥凿台33包括:第一圆锥凿台33、第二圆锥凿台33、第三圆锥凿台33和第四圆锥凿台33,第一圆锥凿台33、第二圆锥凿台33、第三圆锥凿台33和第四圆锥凿台33相互间隔并环绕出水口31设置。
优选地,切削柱齿32包括:第一切削柱齿32、第二切削柱齿32、第三切削柱齿32和第四切削柱齿32,第一切削柱齿32设置于第一圆锥凿台33的外围,并正对第一圆锥凿台33与第二圆锥凿台33之间的间隔设置;第二切削柱齿32设置于第三圆锥凿台33的外围,并正对第二圆锥凿台33与第三圆锥凿台33之间的间隔设置;第三切削柱齿32设置于第三圆锥凿台33的外围,并正对第三圆锥凿台33与第四圆锥凿台33之间的间隔设置;
第四切削柱齿32设置于第四圆锥凿台33的外围,并正对第四圆锥凿台33与第一圆锥凿台33之间的间隔设置。
按此设置能提高切削效率,保证切削效果。
参见图4,优选地,切削齿包括:硬质合金嵌块331、聚晶金刚石层332,硬质合金嵌块331嵌入设置于切削头30顶面上;聚晶金刚石层332包覆硬质合金嵌块331外表面设置。当切削齿包括圆锥凿台33、切削柱齿32时,硬质合金嵌块331作为其主体设置于切削头30顶面上;聚晶金刚石层332则包覆于硬质合金嵌块331的外壁上。
优选地,聚晶金刚石层332包覆设置于切削头30顶面上。
本申请中所设置聚晶金刚石层332可以通过高温、高压、烧结复合在硬质合金基体的表面。
在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”、“优选实施例”等,指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说,结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时,所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本实用新型的范围内。
尽管这里参照本实用新型的多个解释性实施例对本实用新型进行了描述,但是,应该理解,本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式,这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说,在本申请公开、附图和权利要求的范围内,可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外,对于本领域技术人员来说,其他的用途也将是明显的。
1.一种防堵塞高效金刚石复合片钻头,其特征在于,包括:杆体(10)、切削头(30),所述切削头(30)设置于杆件的一端;
沿杆体(10)纵向贯通杆体(10)设置进水管,进水管包括:锥台进水口(11)、喉管(111)、膨大管(112),锥台进水口(11)设置于杆体(10)的第一端上,并与进水管相连通;
所述锥台进水口(11)的第二端与喉管(111)的第一端相连通;
所述喉管(111)的第二端与膨大管(112)的一端相连通;
所述切削头(30)内沿切削头(30)纵向贯通切削头(30)设置出水管(113),出水管(113)与膨大管(112)的第二端相连通;
所述出水管(113)与在切削头(30)的顶面上设置的出水口(31)相连通;
所述喉管(111)横截面的直径小于锥台进水口(11)的第一端面的直径;喉管(111)横截面的直径小于膨大管(112)第二端面的直径;
所述切削头(30)包括:多个切削齿和多个排渣槽(341),切削齿设置于切削头(30)顶面上,并环绕出水口(31)设置;排渣槽(341)间隔设置于切削头(30)外侧壁上,排渣槽(341)沿切削头(30)纵向贯通切削头(30)侧壁。
2.根据权利要求1所述的防堵塞高效金刚石复合片钻头,其特征在于,所述膨大管(112)的第一端与喉管(111)的横截面直径相同;
所述膨大管(112)的第二端与出水管(113)的第一端直径相同。
3.根据权利要求1所述的防堵塞高效金刚石复合片钻头,其特征在于,所述出水管(113)的第二端直径小于出水管(113)的第一端直径。
4.根据权利要求1所述的防堵塞高效金刚石复合片钻头,其特征在于,所述切削头(30)顶面上设置凸台(34),切削齿设置于凸台(34)顶面上。
5.根据权利要求1所述的防堵塞高效金刚石复合片钻头,其特征在于,所述出水管(113)包括:第一排水管(115),第一排水管(115)的第一端与膨大管(112)的第二端相连通;第一排水管(115)的第二端设置于切削头(30)顶面上,两两相邻的切削齿分别设置于第一排水管(115)的第二端两侧。
6.根据权利要求5所述的防堵塞高效金刚石复合片钻头,其特征在于,所述出水管(113)包括:第二排水管(114),第二排水管(114)的第一端与膨大管(112)的第二端相连通;第二排水管(114)的第二端设置于切削头(30)顶面上,两两相邻的切削齿分别设置于第一排水管(115)的第二端两侧。
7.根据权利要求6所述的防堵塞高效金刚石复合片钻头,其特征在于,所述第一排水管(115)和第二排水管(114)对称设置于切削头(30)中心线两侧。
8.根据权利要求1所述的防堵塞高效金刚石复合片钻头,其特征在于,所述排渣槽(341)包括:第一排渣槽、第二排渣槽、第三排渣槽和第四排渣槽,第一排渣槽设置于切削头的第一侧壁上;第二排渣槽与第一排渣槽对称设置于切削头的第二侧壁上;第三排渣槽槽设置于切削头的第三侧壁上,第四排渣槽与第三排渣槽对称设置于切削头的第四侧壁上。
9.根据权利要求8所述的防堵塞高效金刚石复合片钻头,其特征在于,所述第一排渣槽、第二排渣槽所处平面与第三排渣槽和第四排渣槽所处平面相互垂直。
技术总结