专利名称：用在地球岩层切削组件上的岩心破碎器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用在地球岩层切削组件上，如用在连续采矿机上的岩心破碎器(core breaker)。更确切地说，本发明涉及一种用在诸如地球岩层切削组件上的岩心破碎器，其中该岩心破碎器包括易于更换的可旋转切削工具。
背景技术：
如上所述，地球岩层切削组件的一个例子就是连续采矿机。典型的连续采矿机通常包括多个可旋转的切削滚筒，这些切削滚筒能够被掘进与地球岩层(如矿脉中的煤)啮合，并且将其切割或割裂成碎块。Amoroso发明的美国专利US3712679示出了一种连续采矿机。从矿脉中切割或割裂的地球岩层(如煤)落入到矿井底板上，随即以适当的方式对其进行处理，从而把其从连续采矿机附近移走。在这种典型的连续采矿机中，切削滚筒彼此间隔开，因而不会横切到矿脉的整个表面。因此，在切削操作中，利用切削滚筒完成切削后，仍然留有大量的岩层(或煤)，为了使连续采矿机能够连续掘进，这些岩层都需要被移走。为了将剩余的岩层移走，需要将一岩心破碎器设置到彼此相邻的切削滚筒之间，其中该岩心破碎器包括多个能够对剩余的大量煤层进行冲击的钻头，以便将煤层破碎成碎块。
在商用地下开采的环境中，与常用连续采矿机相连的岩心破碎器具有多个固定(如焊接)在岩心破碎器支座上的切削件。当切削件受到磨损(或相反处于不使用的条件下)时，通常必须将岩心破碎器从采矿机上取下，然后通过诸如焊炬切割的方式将切削件取下来。接下来将新的切削件焊接到岩心破碎器的支座上，再将该岩心破碎器重新放置到采矿机中。还有一种情形是能够利用焊炬将磨损的切削件切割下来，而不必把岩心破碎器从采矿机上取下。能够理解的是，把岩心破碎器从采矿机上取下，以及将其安装到采矿机上并不是一项容易的任务。对任一种情形来说，利用焊炬把磨损(或不使用)的切削件取下，以及将新的切削件再次焊接到岩心破碎器上都不是一项容易的任务。
Morgan等人发明的美国专利US4669786公开了一种岩心破碎器，它带有被保持在支座(13)中的可更换的钻头(17)。Morgan等人发明的这项专利中示出的钻头(17)具有一平坦的(或者是钝头的)轴向前端。这种钻头还具有一钝头的轴向后端。一截头圆锥部分从钝头的轴向前端向后延伸。一圆柱形部分从该截头圆锥部分向后延伸。该圆柱形部分终止于钻头的轴向后端。Morgan等人发明的这项专利中示出的钻头看起来仅仅是用一种材料制造的。
从Morgan等人发明的专利中示出的钝头的端部看，要增加所需要的能量(或动力)以驱动岩心破碎器穿透地球岩层。除了需要更多的能量来驱动钻头外，这种具有钝头端部的钻头还增加了阻力，因此需要增大施加在钻头上的作用力。这种增大施加在钻头上的作用力的方法使得钻头由于破裂而产生故障的几率增加。根据Morgan等人发明的专利中所公开的钻头的几何形状，以及其保持在支座(13)中的方式，可以看到突出到支座(13)外部的圆柱形部分上都有可能产生破裂。如果钻头在这一位置处发生破裂，将这种钻头从支座中取出看起来是非常困难的，甚至是不可能的。
对于Morgan等人发明的专利中所公开的钻头来说，即使这种钻头没有由于破裂而产生故障，仅仅是受到磨损，但是看起来仍然很难更换这种钻头。在这点上，Morgan等人发明的专利中所示的钻头是通过利用岩心破碎器支座被保持着的，该岩心破碎器支座包括两个看起来具有不同直径的孔，一台肩设置在这两个孔的连接处。装载在钻头的凹槽中的卡环邻接着台肩。看起来这种卡环不容易分离，因此必须克服由于在台肩和卡环之间形成邻接而产生的阻力，将钻头拉出支座，这就必须在钻头上施加足够的作用力以便使卡环变形。
Morgan等人发明的专利中所公开的钻头似乎是不能旋转的。在操作过程中，Morgan等人指出钻头通常向与采矿机的移动方向相对的一个方向弯曲。这对于具有一垂直定向件(或者是其中一垂直的部件)的岩心破碎器钻头来说是尤其理想的。所述弯曲使得钻头的前侧表现为张力，而钻头的后侧表现为压缩力。连续施加在钻头上的张力和压缩力可能最终会导致由于疲劳引起的钻头早期失效。
另外，在Morgan等人发明的专利中，在对连续采矿机的操作过程中，所公开的岩心破碎器支座(13)无法成为钻头上圆柱形部分的大多数后部部件的支撑结构。
因此，需要提供一种经过改进的、用在地球岩层切削组件(如连续采矿机)中的岩心破碎器，其中该岩心破碎器采用的切削工具具有一被钎焊在切削工具轴向前端的硬质合金尖端。
因此，需要提供一种经过改进的、用在地球岩层切削组件(如连续采矿机)中的岩心破碎器，其中该岩心破碎器采用的切削工具具有一位于切削工具轴向前端的、相对锐利的硬质合金尖端，因而不必再增大驱动岩心破碎器穿过地球岩层所需要的能量。
因此，需要提供一种经过改进的、用在地球岩层切削组件(如连续采矿机)中的岩心破碎器，其中该岩心破碎器采用的切削工具具有一位于切削工具轴向前端的、相对锐利的硬质合金尖端，因而切削工具穿过地球岩层通道所需要的阻力不会再增大，因此也不必增大施加在切削工具上的作用力。
因此，需要提供一种经过改进的、用在地球岩层切削组件(如连续采矿机)中的岩心破碎器，其中该岩心破碎器采用的切削工具能够被相对容易地取出，即使在发生故障之后也是如此。
因此，需要提供一种经过改进的、用在地球岩层切削组件(如连续采矿机)中的岩心破碎器，其中在没有以令人满意的方式切削而使切削工具受到磨损之后，该岩心破碎器能够提供易于更换的切削工具。
因此，需要提供一种经过改进的、用在地球岩层切削组件(如连续采矿机)中的岩心破碎器，其中岩心破碎器采用的切削工具能够绕其中心纵轴旋转，借此张力和压缩力可以分布到切削工具主体的周围，从而改善了切削工具的疲劳寿命，并且防止作用力(张力或压缩力)集中在一侧。
因此，需要提供一种经过改进的、用在地球岩层切削组件(如连续采矿机)中的岩心破碎器，其中在操作连续采矿机的过程中，岩心破碎器能够为切削工具的后部部分提供出支撑结构。
因此，需要提供一种经过改进的、用在地球岩层切削组件(如连续采矿机)中的岩心破碎器，其中岩心破碎器为切削工具提供支撑，因此能够防止切削工具被驱动到孔中。
发明内容
因此本发明的一种形式是一种岩心破碎器，它包括含有至少一个孔的支座，其中所述孔的一部分由一轴向向前的截头圆锥形壁和一轴向向后的圆柱形壁界定。在该轴向向后的圆柱形壁内含有一凹槽。还具有一带有一轴向前端和一轴向后端的细长形旋转切削工具。该切削工具还具有一与轴向前端相邻的头部和一与轴向后端相邻的柄部，以及一位于头部和柄部中间的截头圆锥形台肩。所述柄部含有一径缩部分。该切削工具进一步包括一弹性保持件。当切削工具被保持到孔内时，该弹性保持件被接纳到孔的凹槽中，而且切削工具的截头圆锥形的台肩与孔的截头圆锥形壁紧密相邻。
在另一种形式中，本发明是一种与至少一个细长形切削工具联合使用的岩心破碎器支座，其中该切削工具具有一轴向前端和一轴向后端，以及一与轴向前端相邻的头部和一与轴向后端相邻的柄部。该切削工具还包括一位于头部和柄部中间的截头圆锥形台肩，其中所述柄部含有一径缩部分，而且所述切削工具还包括一弹性保持件。该岩心破碎器包括包含有至少一个孔的支座。该孔的一部分由一轴向向前的截头圆锥形壁界定，其进一步还由一轴向向后的圆柱形壁界定。在该轴向向后的圆柱形壁内含有一凹槽。当切削工具被保持到孔内时，该弹性保持件被接纳到孔的凹槽中，而且切削工具的截头圆锥形的台肩与孔的截头圆锥形壁紧密相邻。
在又一种形式中，本发明是一种地球岩层切削组件，它包括至少一对相邻的切削滚筒和一位于切削滚筒中间的岩心破碎器。该岩心破碎器包括含有至少一个孔的支座，其中所述孔的一部分由一轴向向前的截头圆锥形壁界定，其进一步还由一轴向向后的圆柱形壁界定，在该轴向向后的圆柱形壁内含有一凹槽。该组件包括具有一轴向前端和一轴向后端的细长形旋转切削工具。该切削工具还具有与轴向前端相邻的头部和与轴向后端相邻的柄部。所述工具还具有一位于头部和柄部中间的截头圆锥形台肩。柄部含有一径缩部分。所述切削工具进一步包括一弹性保持件。当切削工具被保持到孔内时，该弹性保持件被接纳到孔的凹槽中，而且切削工具的截头圆锥形的台肩与孔的截头圆锥形壁紧密相邻。
在又一种形式中，本发明是一种岩心破碎器，它包括一包含有多列孔的支座，其中每个孔的一部分由一轴向向前的截头圆锥形壁界定，其进一步还由一轴向向后的圆柱形壁界定。在该轴向向后的圆柱形壁内含有一凹槽。一细长形旋转切削工具被容纳在每个孔中。该旋转切削工具具有一轴向前端和一轴向后端，以及一与轴向前端相邻的头部和一与轴向后端相邻的柄部，一位于头部和柄部中间的截头圆锥形台肩。该柄部含有一径缩部分。所述旋转切削工具进一步包括一弹性保持件。当旋转切削工具被保持到孔内时，该弹性保持件被接纳到孔的凹槽中，而且切削工具的截头圆锥形的台肩与孔的截头圆锥形壁紧密相邻。
在另一种形式中，本发明是一种岩心破碎器，它包括一含有至少一个孔的支座。该岩心破碎器还包括一可被旋转地容纳在孔内的细长形旋转切削工具。
在另一种形式中，本发明是一种地球岩层切削组件，它包括至少一对彼此相邻的切削滚筒以及一位于切削滚筒中间的岩心破碎器。所述岩心破碎器包括含有至少一个孔的支座。还具有一可被旋转地容纳在孔内的细长形旋转切削工具。
在另一种形式中，本发明是一种岩心破碎器，它包括一含有至少一个孔的支座，以及一带有相对锐利尖端的细长形切削工具。
下面是对构成为本专利申请一部分的附图进行的简短说明。
图1是连续采矿机(即一种地球岩层切削组件)的第一实施方案的机械示意图，该连续采矿机包括两个切削滚筒和一个设置在这两个切削滚筒中间的岩心破碎器；图2是图1中所示岩心破碎器的岩心破碎器支座的一部分的侧视图，其中虚线表示孔，多个可旋转的切削工具被旋转地容纳在它们各自的孔内；图3是一立体图，示出了两个相邻的切削钻头和图1所示岩心破碎器的支座的一部分，在岩心破碎器的支座中，其中的一个切削钻头被旋转地容纳在其对应的孔内，另一个切削钻头被分解远离其对应的孔，并且岩心破碎器支座的一部分被分离，以便能够示出与上述分解的切削钻头相对应的孔；图4是一伸长的可旋转切削钻头的侧视图，该钻头被旋转地容纳在岩心破碎器支座的孔内，其中还示出了岩心破碎器支座的横截面；图5是连续采矿机的第二实施方案的机械示意图，该连续采矿机包括两个切削滚筒和一个具有多列旋转切削工具的岩心破碎器；以及图6是图5所示一部分岩心破碎器的立体图。
具体实施例方式
参照附图，图1示出了一连续采矿机10(即地球岩层切削组件)的特定实施方案。该连续采矿机10包括一第一旋转切削滚筒14，所述第一旋转切削滚筒上具有多个以螺旋方式布置的切削工具(或钻头)16。该连续采矿机10还包括一第二旋转切削滚筒18，所述第二旋转切削滚筒上也具有多个以螺旋方式布置的切削工具(或钻头)16。第一切削滚筒14和第二切削滚筒18彼此间隔开(然而仍然被认为是彼此相邻)。切削滚筒(14，18)被可操作地连接在一能够驱动这两个旋转切削滚筒(14，18)的马达20上。在第一和第二切削滚筒(14，18)之间设置有一岩心破碎器22。
特别参照图2至4的岩心破碎器22，该岩心破碎器22包括一岩心破碎器支座30。该岩心破碎器支座30为细长形。岩心破碎器支座30具有彼此相对的端部32和34。该岩心破碎器支座30还具有一径向向外的表面36和一径向向内的表面38。
岩心破碎器支座30包括多个沿其整个长度方向呈径向定位的孔40。每个孔40都有一纵轴A-A(参见图3)和一轴向前端44以及一轴向后端45。孔40的至少一部分由位于孔40轴向前端44的轴向向前的圆柱形壁75界定。孔40的又一部分由一轴向向前的截头圆锥形壁48界定，该截头圆锥形壁与轴向向后的圆柱形壁47邻接。此外，孔40的至少另一部分由一轴向向后的圆柱形壁50界定，该圆柱形壁50与轴向向前的截头圆锥形壁48邻接，并沿着轴向向后的方向从截头圆锥形壁48延伸出去。该轴向向后的圆柱形壁50中包含一环形凹槽52。环形凹槽52被定位在孔40轴向后端44的前向。
用在这种岩心破碎器上的旋转切削工具60首选为KennametalInc.Of Latrobe Pennsylvanian 15650(USA)公司(本专利申请的受让人)制造和销售的U51KHL75圆锥形钻头。该切削工具60具有一中心纵轴B-B。切削工具60具有一钢制主体61，所述钢制主体带有一轴向前端62和一轴向后端64。切削工具60还具有一与轴向前端62相邻的头部66。在切削工具60的轴向前端，该头部66支承着一硬质合金尖端68。尽管附图中没有示出插口，但在切削工具主体61的轴向前端是含有一插口的，其中硬质合金尖端68能够被钎焊到该插口内从而与工具主体61相连。通常，硬质合金尖端68由烧结(钴)碳化钨制成。
切削工具60还包括与轴向后端64相邻的柄部70(shank)。柄部70具有一与轴向后端64的前向间隔开的径缩部分72。切削工具60还进一步包括一拉出器的凹槽74、一位于凹槽74的轴向向后的圆柱形轴环(或圆柱形部分)75，以及一后向截头圆锥形台肩78。
圆柱形弹性保持件80的结构是按照Oask等人发明的美国专利US3752515和Taylor等人发明的美国专利US4316636中公开和描述的保持件。保持件80具有一主体82，该主体带有多个沿径向向外伸出的凸起84。切削工具60在其径缩部分72上承载着该弹性保持件80。如图4所示，当切削工具60被保持到岩心破碎器支座30的孔40内时，弹性保持件80的凸起84被容纳到环形凹槽52内，以便能够将切削工具60保持在孔内，这样相对于岩心破碎器支座30，切削工具就不会绕其纵轴(参见图4中的B-B)旋转。
仍然参照图4，切削工具60的整个轴向长度的尺寸等于“C”。其从岩心破碎器支座30轴向向前伸出的长度部分的尺寸等于“D。”后面的柄部70的直径尺寸等于“E”。钻头体的最大直径为“F”。硬质合金尖端68通常呈圆锥形，其夹角为“G”。下面的表1示出了从C到F以及G的尺寸。圆柱形部分(或轴环)75的厚度(参见图4中的“H”)大约为.012英寸(30.5毫米)。
表1C至F以及角G的尺寸
夹角“G”可以在大约50度至80的范围之间。在这一点上，本申请也考虑了适于用在岩心破碎器上的其它型号的切削工具。在下面的表2中标识出选定了参数的、由Kennametal Inc.出售的其它三种型号的切削工具。
表2Kennametal公司选定参数的型号为U50KH75，U50KL以及U51KL68的切削工具
在图4所示的特定实施方案中，柄部的直径“E”与切削工具60的整个轴向长度“C”的比值大约为.21。柄部的直径“E”与切削工具60的整个轴向长度“C”的比值大约在.15至.25的范围内。在图4所示的特定实施方案中，切削工具主体的最大直径“F”与切削工具的整个轴向长度“C”的比值大约为.56。切削工具主体的最大直径“F”与切削工具整个轴向长度“C”的比值大约在.50至.60的范围内。
如表2所示的尺寸，对于Kennametal公司的U50KH75来说，后部柄部的直径与切削工具的整个轴向长度的比值大约为.24，并且这一比值的范围应在大约.2至.3的之间。对于Kennametal公司的U50KH75来说，切削工具主体的最大直径与切削工具整个轴向长度的比值大约为.32，并且这一比值的范围应在大约.25至.35之间。如表2所示的尺寸，对于Kennametal公司的U50KL工具来说，后部柄部的直径与切削工具的整个轴向长度的比值大约为.235，并且这一比值的范围应在大约.2至.3之间。对于Kennametal公司的U50KL工具来说，切削工具主体的最大直径与切削工具的整个轴向长度的比值大约为.31，并且这一比值的范围应在.25至.35之间。如表2所示的尺寸，对于Kennametal公司的U51KL68来说，后部柄部的直径与切削工具的整个轴向长度的比值大约为.22，并且这一比值的范围应在大约.2至.3之间。对于Kennametal公司的U51KL68来说，切削工具主体的最大直径与切削工具的整个轴向长度的比值大约为.30，并且这一比值的范围应在大约.25至.35之间。
当处于一定的操作条件中时，切削工具60能够被可旋转在如上述和图4所示的孔40内。硬质合金尖端68的几何形状应相对锐利，从而切削工具60具有良好的穿透地球岩层的性能。由于切削工具60能够实现良好的穿透地球岩层的性能，因此相对于不具有良好穿透性能的工具来说，不需要更多的能量或动力来驱动岩心破碎器穿过地球岩层。此外，由于提供了一种用在具有良好穿透性能的切削工具上的岩心破碎器，因而对于切削工具穿过地球岩层的通道只产生了较小的阻力，因此施加在切削工具60顶部的作用力不必与不具备良好穿透性能的切削工具的一样大。当切削工具在操作过程中弯曲时，切削工具60绕其中心纵轴(B-B)的旋转有助于保持硬质合金尖端68的锐利，而且可以将施加在切削工具上的张力和压缩力更平均地分布到切削工具的圆周上。
在操作连续采矿机的过程中，随着时间的流逝切削工具60将被磨损到必须更换的程度，或者由于破裂而有可能产生故障。在硬质合金尖端和切削工具主体之间的钎焊连接处会产生故障。此外，由于拉出器凹槽74周围的工具主体61部分具有最大的直径，因此切削工具60通常在拉出器凹槽的轴向向前的位置处产生破裂。根据Montgomery，Jr发明的美国专利US4542943(这里通过引用而将Montgomery，Jr发明的美国专利US4542943并入本发明)公开和描述的内容，也可将工具的柄部设计成在一特定的位置处，即在拉出器凹槽的轴向前部产生故障(或破裂)。因此无论是工具受到磨损还是产生破裂，拉出器74通常都是易于进入的(accessible)。这样，由于操作者将一细长形拉出棒放置到拉出器凹槽74内，并且可以将切削工具60从孔40中撬出(或拉出)，因此能够相对容易地更换切削工具60。然后操作者能够以采用柔软的锤把切削工具60推进到孔40中的方式将一新的(或有用的)切削工具60插入到相同的孔40中。
在操作连续采矿机10的过程中，岩心破碎器24还成为了旋转切削工具60的支撑结构。在这一点上，切削工具60的圆柱形部分75容纳在孔40内，由孔40的圆柱形壁47围绕着并与其紧密相邻。孔40的壁包围着切削工具60的整个后部柄部，从而可以阻止切削工具60的后部柄部弯曲。
此外，切削工具60的后向截头圆锥形台肩78与前向截头圆锥形壁48接触。由于切削工具60的后向截头圆锥形台肩78的几何形状与孔40的截头圆锥形壁48的几何形状基本相同，因此通过与切削钻头60的截头圆锥形台肩78接触，孔40的圆柱形壁48能够成为钻头60的支撑结构，从而切削工具60不会被进一步推进到岩心破碎器24的孔40内。
参照图5和6，示出了连续采矿机(即一种地球岩层切削组件)100的第二特定实施方案。该连续采矿机100包括一第一旋转切削滚筒102，所述第一旋转切削滚筒上具有多个以螺旋方式布置在滚筒102表面周围的切削工具(或钻头)104。该连续采矿机100还包括一第二旋转切削滚筒106，所述第二旋转切削滚筒上也具有多个以螺旋方式布置在滚筒106表面周围的切削工具(或钻头)104。第一切削滚筒102和第二切削滚筒106彼此间隔开(然而仍然被认为是彼此相邻)。切削滚筒(102，106)被可操作地连接在一能够驱动这两个旋转切削滚筒(102，106)的马达108上。在第一和第二切削滚筒(102，106)之间设置有一岩心破碎器110。
该岩心破碎器110具有一岩心破碎器支座112。在岩心破碎器支座12的表面周围设置有3列切削工具，其中这些切削工具中的每一个都具有与切削工具60基本相同的结构。其中一列切削工具由切削工具114构成。第二列切削工具由切削工具116构成。第三列切削工具由切削工具118构成。能够理解的是，根据特定的应用，切削工具(114，116，118)能够以多种不同的方式定位在岩心破碎器支座112上。
因此可以看到上述结构提供出一种经过改进的、用在地球岩层切削组件(如连续采矿机)中的岩心破碎器，其中该岩心破碎器采用的切削工具具有一被钎焊在切削工具轴向前端的硬质合金尖端。
看起来上述结构还提供出一种经过改进的、用在地球岩层切削组件(如连续采矿机)中的岩心破碎器，其中该岩心破碎器采用的切削工具具有一位于切削工具轴向前端的、相对锐利的硬质合金尖端，因而不必再增大驱动岩心破碎器穿过地球岩层所需要的能量，而且切削工具穿过地球岩层通道所需要的阻力也不会再增大，因此也不必使施加在切削工具上的作用力增大。
看起来上述结构还提供出一种经过改进的、用在地球岩层切削组件(如连续采矿机)中的岩心破碎器，其中该岩心破碎器采用的切削工具能够被相对容易地取出，即使在发生故障之后也是如此，而且在没有以令人满意的方式切削而使切削工具受到磨损之后，易于取出切削工具。
看起来上述结构还提供出一种经过改进的、用在地球岩层切削组件(如连续采矿机)中的岩心破碎器，其中岩心破碎器采用的切削工具能够绕其中心纵轴旋转，借此张力和压缩力可以分布到切削工具主体的周围，从而改善了切削工具的疲劳寿命，并且防止作用力(张力或压缩力)集中在一侧。
看起来上述结构还提供出一种经过改进的、用在地球岩层切削组件(如连续采矿机)中的岩心破碎器，其中在操作连续采矿机的过程中，岩心破碎器能够为切削工具的后部部分提供出支撑结构。
这里通过参考将引用的其它文献并入本申请。本领域技术人员在考虑到这里所公开的本发明的说明书和实际情况下，本发明的其它实施方案将变得更加直观。这里的说明书和实施例仅仅是例证性的，并不对本发明的范围构成限制。本发明真正的范围和实质将由所附的权利要求表示。
权利要求
1.一种岩心破碎器，包括包含有至少一个孔的支座，该孔的一部分由一轴向向前的截头圆锥形壁界定，孔进一步还由一轴向向后的圆柱形壁界定；在该轴向向后的圆柱形壁内含有一凹槽；具有一轴向前端和一轴向后端的细长形切削工具，该切削工具还具有一与轴向前端相邻的头部和一与轴向后端相邻的柄部，以及一位于头部和柄部中间的截头圆锥形台肩；该柄部含有一径缩部分；所述切削工具进一步包括一弹性保持件；并且当切削工具被保持到孔内时，该弹性保持件被接纳到孔的凹槽中，而且切削工具的截头圆锥形的台肩与孔的截头圆锥形壁紧密相邻。
2.如权利要求1所述的岩心破碎器，其中支座内包含有多个孔。
3.如权利要求2所述的岩心破碎器，该岩心破碎器进一步包括多个切削工具，其中每个切削工具都可以被旋转地容纳在各自相应的一个孔中。
4.如权利要求1所述的岩心破碎器，其中支座内含有多列孔，并且该岩心破碎器还包括多个切削工具，其中每个切削工具都可以被旋转地容纳在各自相应的一个孔中。
5.如权利要求1所述的岩心破碎器，其中切削工具是可旋转的，并且切削工具能够可替换地保持在孔内。
6.如权利要求1所述的岩心破碎器，其中在切削工具的轴向前端具有一硬质尖端。
7.如权利要求6所述的岩心破碎器，其中所述硬质尖端相对锐利，而且该硬质尖端具有在大约在50度至80度范围内的角度。
8.如权利要求1所述的岩心破碎器，其中在操作岩心破碎器的过程中，切削工具的截头圆锥形台肩与孔的前截头圆锥形壁接触。
9.如权利要求1所述的岩心破碎器，其中切削工具包括一位于截头圆锥形台肩轴向前部的拉出器凹槽。
10.如权利要求1所述的岩心破碎器，其中孔壁限定出孔，当切削工具被保持在孔内时，柄部与孔壁紧密相邻。
11.如权利要求1所述的岩心破碎器，其中柄部的直径与切削工具的整个轴向长度的比值大约在0.2至0.3之间。
12.如权利要求1所述的岩心破碎器，其中切削工具主体的最大直径与切削工具的整个轴向长度的比值大约在0.25至0.35之间。
13.如权利要求5所述的岩心破碎器，其中岩心破碎器支座的孔的至少一部分由一轴向向前的圆柱形壁界定，并且所述细长形旋转切削工具还包括一位于截头圆锥形台肩的轴向前部的圆柱形轴环，当切削工具被保持在孔内时，该圆柱形轴环与孔的轴向前部的圆柱形壁紧密相邻。
14.如权利要求13所述的岩心破碎器，其中在操作岩心破碎器的过程中，该圆柱形轴环与孔的轴向前部的圆柱形壁接触。
15.一种与至少一个细长形切削工具联合使用的岩心破碎器支座，其中该切削工具具有一轴向前端和一轴向后端，以及一与轴向前端相邻的头部和一与轴向后端相邻的柄部，该切削工具还包括一位于头部和柄部中间的截头圆锥形台肩，其中所述柄部含有一径缩部分，而且所述切削工具还包括一弹性保持件，该岩心破碎器包括包含有至少一个孔的支座，该孔的一部分由一轴向向前的截头圆锥形壁界定，孔进一步还由一轴向向后的圆柱形壁界定，在该轴向向后的圆柱形壁内含有一凹槽；并且当切削工具被保持到孔内时，该弹性保持件被接纳到孔的凹槽中，而且切削工具的截头圆锥形的台肩与孔的截头圆锥形壁紧密相邻。
16.如权利要求15所述的岩心破碎器支座，该支座包括多个孔。
17.如权利要求15所述的岩心破碎器支座，该支座包括多列孔。
18.一种地球岩层切削组件，包括至少一对相邻的切削滚筒和一位于切削滚筒中间的岩心破碎器；该岩心破碎器包括含有至少一个孔的支座，该孔的一部分由一轴向向前的截头圆锥形壁界定，其进一步还由一轴向向后的圆柱形壁界定，在该轴向向后的圆柱形壁内含有一凹槽；具有一轴向前端和一轴向后端的细长形切削工具，该切削工具还具有与轴向前端相邻的头部和与轴向后端相邻的柄部，以及一位于头部和柄部中间的截头圆锥形台肩，而且该柄部部分含有一径缩部分；所述切削工具进一步包括一弹性保持件；并且当切削工具被保持到孔内时，该弹性保持件被接纳到孔的凹槽中，而且切削工具的截头圆锥形的台肩与孔的截头圆锥形壁紧密相邻。
19.如权利要求18所述的地球岩层切削组件，其中所述切削工具是可旋转的。
20.如权利要求18所述的地球岩层切削组件，其中所述岩心破碎器支座内包含由多个孔，而且所述岩心破碎器支座还包括多个切削工具，其中每个切削工具都可以被旋转地容纳在各自相应的一个孔中。
21.如权利要求18所述的地球岩层切削组件，其中在切削工具的轴向前端具有一硬质尖端。
22.如权利要求18所述的地球岩层切削组件，其中在操作地球岩层切削组件的过程中，切削工具的截头圆锥形台肩与孔的前向截头圆锥形壁接触。
23.如权利要求19所述的地球岩层切削组件，其中岩心破碎器支座的孔的至少一部分由一轴向向前的圆柱形壁界定，并且所述细长形旋转切削工具还包括一位于截头圆锥形台肩的轴向前部的圆柱形轴环，当切削工具被保持在孔内时，该圆柱形轴环与孔的轴向前部的圆柱形壁紧密相邻。
24.如权利要求23所述的地球岩层切削组件，其中在操作岩心破碎器的过程中，该圆柱形轴环与孔的轴向前部的圆柱形壁接触。
25.如权利要求18所述的地球岩层切削组件，其中柄部的直径与切削工具的整个轴向长度的比值大约在0.2至0.3之间。
26.如权利要求18所述的地球岩层切削组件，其中切削工具主体的最大直径与切削工具的整个轴向长度的比值大约在0.25至0.35之间。
27.一种岩心破碎器，包括包含有多列孔的支座，其中的每一个孔的一部分由一轴向向前的截头圆锥形壁界定，和孔各进一步还由一轴向向后的圆柱形壁界定；在该轴向向后的圆柱形壁内含有一凹槽；被容纳在每个孔中的细长形旋转切削工具，该旋转切削工具具有一轴向前端和一轴向后端，该旋转切削工具还具有一与轴向前端相邻的头部和一与轴向后端相邻的柄部，以及一位于头部和柄部中间的截头圆锥形台肩；该柄部含有一径缩部分；所述旋转切削工具进一步包括一弹性保持件；并且当旋转切削工具被保持到孔内时，该弹性保持件被接纳到孔的凹槽中，而且旋转切削工具的截头圆锥形的台肩与孔的截头圆锥形壁紧密相邻。
28.一种地球岩层切削组件，包括至少一对彼此相邻的切削滚筒，以及一位于切削滚筒中间的岩心破碎器；包含有多列孔的支座，其中的每一个孔的一部分由一轴向向前的截头圆锥形壁界定，和各孔进一步还由一轴向向后的圆柱形壁界定；在该轴向向后的圆柱形壁内含有一凹槽；被容纳在每个孔中的细长形旋转切削工具，该旋转切削工具具有一轴向前端和一轴向后端，该旋转切削工具还具有一与轴向前端相邻的头部和一与轴向后端相邻的柄部，以及一位于头部和柄部中间的截头圆锥形台肩；该柄部含有一径缩部分；所述旋转切削工具进一步包括一弹性保持件；并且当旋转切削工具被保持到孔内时，该弹性保持件被接纳到孔的凹槽中，而且旋转切削工具的截头圆锥形的台肩与孔的截头圆锥形壁紧密相邻。
29.如权利要求28所述的地球岩层切削组件，其中柄部的直径与切削工具的整个轴向长度的比值大约在0.2至0.3之间。
30.如权利要求28所述的地球岩层切削组件，其中切削工具主体的最大直径与切削工具的整个轴向长度的比值大约在0.25至0.35之间。
31.一种岩心破碎器，包括含有至少一个孔的支座；以及一可被旋转地容纳在孔内的细长形旋转切削工具。
32.如权利要求31所述的岩心破碎器，其中在该切削工具的轴向前端具有一硬质尖端。
33.如权利要求32所述的岩心破碎器，其中所述硬质尖端相对锐利。
34.如权利要求33所述的岩心破碎器，其中该硬质尖端具有一大约在50度至80度范围内的夹角。
35.一种地球岩层切削组件，包括至少一对彼此相邻的切削滚筒以及一位于切削滚筒中间的岩心破碎器；该岩心破碎器包括含有至少一个孔的支座；以及一可被旋转地容纳在孔内的细长形旋转切削工具。
36.如权利要求35所述的地球岩层切削组件，其中孔的一部分由一轴向向前的截头圆锥形壁界定，和孔进一步还由一轴向向后的圆柱形壁界定，其中所述轴向向后的圆柱形壁内含有一凹槽；具有一轴向前端和一轴向后端的切削工具，该切削工具还具有一与轴向前端相邻的头部和一与轴向后端相邻的柄部，以及一位于头部和柄部中间的截头圆锥形台肩，并且所述柄部含有一径缩部分；该切削工具还包括一带有至少一个径向向外凸起的弹性保持件；以及当切削工具被保持到孔内时，该弹性保持件的凸起被接纳到孔的凹槽中，而且切削工具的截头圆锥形的台肩与孔的截头圆锥形壁紧密相邻。
37.一种岩心破碎器，包括一含有至少一个孔的支座；以及一带有相对锐利尖端的细长形切削工具。
38.如权利要求37所述的岩心破碎器，其中所述硬质尖端具有一大约在50度至80度范围内的夹角。
全文摘要
一种岩心破碎器(22)，它包括含有至少一个孔(40)的支座(30)，其中所述孔的一部分由一轴向向前的截头圆锥形壁(48)界定，其进一步由一轴向向后的圆柱形壁(50)界定，在该轴向向后的圆柱形壁内含有一凹槽(52)。该岩心破碎器还具有一带有一轴向前端(62)和一轴向后端(64)的细长形旋转切削工具(60)，该切削工具还具有一与轴向前端(62)相邻的头部(66)和一与轴向后端(64)相邻的柄部(70)，其中所述柄部(70)含有一径缩部分(72)。该切削工具还具有一位于头部(66)和柄部(70)中间的截头圆锥形台肩(78)。该切削工具(60)进一步包括一带有至少一个径向向外凸起(84)的弹性保持件(80)。当切削工具(60)被保持到孔(40)内时，该弹性保持件(80)的凸起(84)被接纳到孔(40)的凹槽(52)中，而且切削工具(60)的截头圆锥形的台肩(78)与孔(40)的截头圆锥形壁(48)紧密相邻。
文档编号E21C27/00GK1902377SQ200480039505
公开日2007年1月24日 申请日期2004年12月15日 优先权日2003年12月31日
发明者T·D·希尔, K·E·斯特罗斯曼 申请人:钴碳化钨硬质合金公司