专利名称：一种具有异形齿冠硬质合金齿的滚刀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于隧道掘进，以及石油、天然气、矿山、水井、地质钻探等领
域的滚刀，特别是一种具有硬质合金齿的滚刀。
背景技术：
在隧道掘进以及地质钻探过程中，合金齿是破岩工具的重要部件之一。传统的破岩工具(如滚刀、牙轮钻头等)的合金齿通常为圆柱体结构，在圆柱体的一端加工形成球面状、锥形或楔形的齿冠，并通过过盈配合的方式镶嵌于滚刀上，在破岩过程中，利用滚刀上的合金齿对岩石进行滚压、冲击和破碎。但是，由于滚刀在破岩过程中(特别是遇到坚硬的岩层时)受到强烈的冲击和摩擦，容易导致合金齿与滚刀的嵌合部位(即齿孔的周边)被磨损，加大了齿柱的出露高度，减小了齿柱的嵌固深度，减少了齿柱的紧固力，进而导致合金齿的松动和脱落，影响破岩效果和效率，这也是导致滚刀损坏的主要因素之一。[0003] 例如，于2005年4月27日授权公告的中国实用新型专利CN 2695600Y，公开了一种异形齿冠硬质合金齿的结构，该合金齿采用横截面为鹏铃形的齿冠与圆柱形的齿柱结构，其齿冠的底面与齿柱端面的面积相同且平滑过渡，使用时，合金齿被镶嵌在牙轮钻头的齿孔内。在工作过程中，该合金齿同样面临上述技术缺陷——合金齿与牙轮钻头的嵌合部位容易受破岩冲击力而破损，导致合金齿的松动和脱落。
发明内容为了解决上述技术缺陷，本实用新型的目的在于提供一种改进的具有异形齿冠硬质合金齿的滚刀，以增强滚刀的抗磨损能力，防止合金齿的松动和脱落，增强合金齿在破岩过程中可承受的冲击力，提高破岩效率。 本实用新型所采用的技术方案一种具有异形齿冠硬质合金齿的滚刀，包括滚刀本体，以及安装在滚刀本体上的合金齿，所述合金齿包括齿柱和齿冠，所述齿冠的底面与齿柱的一端连接，且齿冠的底面沿齿柱的端面向外延伸，形成"T"型结构。 上述滚刀本体上设有齿孔，所述合金齿的齿柱通过过盈配合方式嵌入该齿孔内，齿冠置于齿孔的外部。所述齿冠的底面面积较齿孔的开口面积大，且齿冠的底面完全覆盖齿孔的开口。 上述齿冠的顶部为球面状，或锥尖状，或楔形状等任意形状。所述齿冠和齿柱一体加工成型。 本实用新型所述滚刀采用特殊的"T"型结构的异形齿冠硬质合金齿，通过过盈配合的方式安装于滚刀上。由于该合金齿的齿冠底面面积比齿柱端面大，在破岩过程中，齿冠受到的冲击力将沿齿冠直接传递至滚刀的基体上，减少了齿柱承受的冲击弯矩。另外，由于该合金齿的齿冠底面面积比滚刀上的齿孔开口面积大，齿冠底面可完全覆盖齿孔的开口 ，对滚刀的齿孔周边区域起到保护作用，可以避免合金齿侵入岩石时齿孔周边被岩石破损，增强了滚刀本体的抗磨损能力，保持了滚刀本体对齿柱的固紧力，进而防止合金齿的松动和脱落，有效地延长了滚刀的使用寿命，提高了破岩效率。
图1为本实用新型所述滚刀的结构示意图； 图2为本实用新型所述异形齿冠硬质合金齿安装在滚刀上的结构示意图； 图3(a)为图2中局部A的放大状态示意图； 图3(b)为图3(a)中的齿孔结构示意图； 图4为本实用新型所述异形齿冠硬质合金齿的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体结构作进一步的描述。 如图1、2、4所示，本实用新型所述的滚刀包括滚刀本体20，以及安装在滚刀本体20上的合金齿10。所述合金齿10包括齿柱11和齿冠12，所述齿冠12的底面与齿柱11的一端连接，且齿冠12的底面沿齿柱11的端面向外延伸，形成"T"型结构。齿冠12和齿柱11可以采用硬质合金材料一体加工成型，根据实际要求，所述齿冠12的顶部可以加工成球面状，或锥尖状，或楔形状等任意几何形状。 如图3(a) 、3(b)所示，在滚刀本体20上设有齿孔21，所述合金齿10的齿柱ll通过过盈配合方式嵌入该齿孔21内，齿冠12置于齿孔21的外部，齿冠12的底面与滚刀本体的圆弧面23紧贴。由于齿冠12的底面面积比齿孔21的开口面积大，因此，齿冠的底面13可以完全覆盖齿孔的开口 22。在破岩过程中，齿冠12受到的冲击力(如图3(a)中箭头所示)将沿齿冠直接传递至滚刀本体20上，减少了齿柱承受的冲击弯矩，从而避免齿柱发生破损、断裂等。另外，齿冠12还可以对齿孔的开口起刀保护作用，减少其受到岩石的磨损，进而防止合金齿的松动和脱落，有效地延长了滚刀的使用寿命，提高了破岩效率。[0017] 除以上所述滚刀之外，本实用新型所述异形齿冠硬质合金齿亦可适用于其它破岩工具之上，其结构与上文所述类似，在此不再逐一列举。
权利要求一种具有异形齿冠硬质合金齿的滚刀，包括滚刀本体，以及安装在滚刀本体上的合金齿，其特征在于，所述合金齿包括齿柱和齿冠，所述齿冠的底面与齿柱的一端连接，且齿冠的底面沿齿柱的端面向外延伸，形成“T”型结构。
2. 根据权利要求1所述具有异形齿冠硬质合金齿的滚刀，其特征在于，所述滚刀本体 上设有齿孔，所述合金齿的齿柱通过过盈配合方式嵌入齿孔内，齿冠置于齿孔的外部。
3. 根据权利要求2所述具有异形齿冠硬质合金齿的滚刀，其特征在于，所述齿冠的底 面面积较齿孔的开口面积大，且齿冠的底面完全覆盖齿孔的开口。
4. 根据权利要求1至3中任一权利要求所述具有异形齿冠硬质合金齿的滚刀，其特征 在于，所述齿冠的顶部为球面状或锥尖状或楔形状。
5. 根据权利要求1至3中任一权利要求所述具有异形齿冠硬质合金齿的滚刀，其特征 在于，所述齿冠和齿柱一体加工成型。
专利摘要本实用新型公开了一种具有异形齿冠硬质合金齿的滚刀，包括滚刀本体，以及安装在滚刀本体上的合金齿，所述合金齿包括齿柱和齿冠，所述齿冠的底面与齿柱的一端连接，且齿冠的底面沿齿柱的端面向外延伸，形成“T”型结构。本实用新型所述滚刀可以减少破岩过程中合金齿柱承受的冲击弯矩，减少合金齿的断裂；同时对滚刀的齿孔周边区域起到保护作用，增强了滚刀本体的抗磨损能力，从而防止合金齿的松动和脱落，延长滚刀的使用寿命，提高破岩效率。
文档编号E21B10/46GK201460743SQ20092006122
公开日2010年5月12日 申请日期2009年7月27日 优先权日2009年7月27日
发明者张厚美 申请人:广州市盾建地下工程有限公司