工程嵌岩钻孔用刀具的制作方法

本实用新型涉及一种工程嵌岩钻孔用刀具，应用于海上风电嵌岩钻机钻孔施工、隧道竖井钻孔施工、矿产竖井钻孔施工等领域。

背景技术：

钻孔设备利用球齿型滚刀在岩石地层进行嵌岩掘削,滚刀刀体表面球齿是采用特殊的高强度合计材料制成的，同时具有高耐磨性。现有的球齿合金块（楔形硬质合金块），仅仅在伸出刀体以外的齿部是楔形，插入至刀体内部的安装部仍然是圆柱形，如cn201320545274公开的一种竖井钻机用楔形硬质合金齿锥形滚刀装置、cn201620437260公开的一种耐用性能高的竖井钻机用刀具装置、cn201620440177公开的一种具有实时监测刀具转速功能的竖井钻机刀具、cn92229968公开的新型楔齿滚刀。球齿合金块在安装至刀体上时，采用上部插入式，即将球齿合金块从刀体外部向刀体内部插入，安装部与刀体之间的固定依靠过盈配合来实现，或者在连接时添加的粘合剂实现。现有技术中的滚刀刀体加工方法：a.先将刀体加工完成，刀体外周呈现一个一个圆柱形孔，该孔为盲孔；b.球齿合金块放入液氮中，此时球齿合金块受冻发生收缩，球齿合金块直径相对较小；c.将球齿合金块装入刀体外周的圆柱形孔内，待刀体和球齿合金块恢复至室温时，球齿合金块直径变大，刀体和球齿合金块呈过盈配合状态。该装配方式存在结构性的缺陷，而球齿滚刀在工作状态下受到的载荷非常复杂，导致球齿合金块在受力的情况下非常容易脱落，球齿合金块脱落后会干扰刀具的切削，切削时球齿合金块和刀具发生碰撞造成刀具很快发生损坏。在施工过程中，刀具的损坏大部分情况是因为掘进中刀具与金属物发生碰撞引起的。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种工程嵌岩钻孔用刀具。

为了达到以上目的，本实用新型采用的技术方案是：一种工程嵌岩钻孔用刀具，包括刀轴、转动连接在刀轴上的刀体、安装在刀体上的多个刀齿，刀体上对应每个刀齿的安装处均开设有安装孔，刀齿包括与安装孔相配合连接的安装部、伸出安装孔并呈楔形的齿部，安装部为锥形，且安装部的靠近齿部的一端为安装部较细的一端，安装孔为通孔，且其与安装部相接处的配合面为锥面，安装孔中还连接有将安装部顶紧在锥面上的顶紧件。

进一步地，安装孔包括靠近刀轴的内段部和远离刀轴的外段部，外段部为锥形，且外段部的远离内段部的一端为其孔径较小的一端，安装部配合地连接在外段部中，顶紧件连接在内段部中。

更进一步地，顶紧件的一端具有凸台，该凸台伸入外段部内并顶紧在安装部较粗一端。

更进一步地，顶紧件为圆柱形，内段部为圆柱形。

进一步地，顶紧件通过电焊被封闭在安装孔内。

进一步地，刀齿的刀刃为呈楔形的齿部的顶边，该顶边垂直于刀轴的轴向设置。

进一步地，刀体的外表面上具有沿轴向排布的多个环形凸起部，每相邻两个环形凸起部之间形成环形的沟槽，刀齿连接在环形凸起部处，每个环形凸起部处均连接有若干个刀齿，且若干个刀齿沿着其所在的环形凸起部均匀分布。

进一步地，多个刀齿在沿着刀体的周向方向上分成多列，且每列中的刀齿沿刀体的轴向方向排列。

进一步地，刀体与刀轴之间通过滚动轴承连接。

进一步地，刀体的两端与刀轴之间均设置有密封件。

通过采用上述的技术方案，本工程嵌岩钻孔用刀具，刀体与刀齿之间的安装采用锥形销轴式安装，通过锥面配合，将刀齿限定在刀体上，无论刀具如何受力，在刀体结构不发生损坏的情况下，刀齿不会从刀体上脱落，大幅度提高了刀具使用寿命。

附图说明

附图1为本实用新型一个实施例中工程嵌岩钻孔用刀具的在轴向上的剖面结构示意图；

附图2为附图1中所示刀具的刀体的结构示意图；

附图3为附图1中所示刀具的刀齿和顶紧件的结构意图；

附图4为附图1中所示刀具的立体结构示意图。

图中标号为：

1、刀轴；2、刀体；21、环形凸起部；22、沟槽；3、刀齿；31、安装部；32、齿部；33、刀刃；4、安装孔；41、外段部；42、内段部；5、顶紧件；51、凸台；6、滚动轴承；7、轴套；8、螺纹压盖；91、第一密封件；92、第二密封件。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解。

参考附图1至附图4，本实施例中的一种工程嵌岩钻孔用刀具，包括刀轴1、枢转连接在刀轴1上的刀体2、安装在刀体2上的多个刀齿3，刀体2上对应每个刀齿3的安装处均开设有安装孔4。

刀齿3包括与安装孔4相配合连接的安装部31、伸出安装孔4并呈楔形的齿部32。安装部31为锥形，且安装部31的靠近齿部32的一端为安装部31较细的一端。在一种更为优选的方案中，刀齿3的刀刃33为呈楔形的齿部32的顶边，该顶边垂直于刀轴1的轴向设置。

安装孔4为通孔，且其与安装部31相接处的配合面为锥面。具体地，安装孔4包括靠近刀轴1的内段部42和远离刀轴1的外段部41，外段部41为锥形，且外段部41的远离内段部42的一端为其孔径较小的一端，安装部31配合地连接在外段部41中，上述的锥面即为外段部41的孔壁。本实施例中的外段部41与内段部42直接相接，内段部42为圆柱形，内段部42的孔径大于等于外段部41的与内段部42相接一端的孔径，本实施例中为大于。

安装孔4中还连接有顶紧件5，该顶紧件54用于将安装部31顶紧在上述的锥面上。具体地，顶紧件5连接在内段部42中，实施例中的顶紧件5为圆柱形。在一种更为优选的实施方案中，顶紧件5的一端具有凸台51，该凸台51伸入外段部41内并顶紧在安装部31较粗一端，更优地，凸台51的直径小于安装部41较粗一端的直径。顶紧件5的这种变径结构设计，能够保证顶紧件5压紧在刀齿3的安装部31上。

顶紧件5通过电焊被封闭在安装孔4内。

在一种更为优选的方案中，刀体2的外表面上具有沿轴向排布的多个环形凸起部21，每相邻两个环形凸起部21之间形成环形的沟槽22，刀齿3连接在环形凸起部21处，每个环形凸起部21处均连接有若干个刀齿3，且若干个刀齿3沿着其所在的环形凸起部21均匀分布。这种结构设计提高了刀具的破岩效率。

本实施例中，多个刀齿3在沿着刀体2的周向方向上分成多列，且每列中的刀齿3沿刀体2的轴向方向排列。这种结构设计提高了刀具的破岩效率。

刀体2与刀轴1之间通过两个对称设置的滚动轴承6相连接。刀体2的两端与刀轴1之间均设置有轴套7，轴套7与刀体2之间设置有第一密封件91，轴套7与刀轴1之间设置第二密封件92。刀体2的一端与刀轴1之间设置有螺纹压盖8，具体地，该端的轴套7具体设置在螺纹压盖8与刀轴1之间，该端的第一密封件91设置在轴套7与螺纹压盖8之间。

本实施例中的工程嵌岩钻孔用刀具，刀体与刀齿之间的安装采用锥形销轴式安装，通过锥面配合，将刀齿限定在刀体上，无论刀具如何受力，在刀体结构不发生损坏的情况下，刀齿不会从刀体上脱落，大幅度提高了刀具使用寿命。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。