专利名称：一种大口径竖井硬岩滚刀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种大口径竖井钻机的配件，具体涉及一种安装在大型竖井钻机钻头或刀盘上的硬岩滚刀。
背景技术：
目前，随着我国现代化经济建设的高速发展，有大量的大型煤矿、铁矿和有色金属矿井需要开凿钻进，大口径竖井钻机施工法是开凿这类矿井的主要施工方法之一。施工过程中通过在刀盘上安装的竖井滚刀破碎岩石，并采取泥浆固壁，反循环排渣等工艺方法，具有机械化程度高，无井下作业，确保施工安全等优点，能克服各种复杂地层建井难的问题， 故大孔径竖井工程钻机钻进施工法在竖井建设中得到广泛的应用。但是传统的12吋竖井滚刀太小，且刀壳外形设计不科学，排渣不利容易挤粘到刀壳上，耐磨性能差，刀具密封也容易磨损，使用寿命短，不能充分满足施工建设需要。
发明内容
本发明创造所要解决的技术问题是提供一种与大口径竖井钻机配套的，有足够硬度、耐磨性好和适应硬岩地质条件的大型滚刀。为实现上述发明目的，本发明创造采用如下技术方案
本发明创造的一种大口径竖井硬岩滚刀，包括刀轴和刀壳，所述刀轴设置在刀壳内，刀轴和刀壳间夹设两组轴承、隔圈和刀盖，两组轴承、隔圈和刀盖沿刀壳长度中心对称设置， 两组的轴承间设置套圈；刀轴一端设有轴肩与一组的刀盖凹槽配合进行轴向定位；其中， 刀壳设置为锥形，刀壳外壳体开设环形槽，环形槽相邻的刀壳外壳体上环形间隔镶焊硬质合金齿ο进一步，所述刀壳为4°锥角的锥形。进一步，所述隔圈与刀盖之间成对布置浮动密封。进一步，所述硬质合金齿顶部刃形设置为光滑过渡的楔形齿。进一步，所述硬质合金齿的刃形在刀壳外壳体上同一环形处同向设置。进一步，所述硬质合金齿在刀壳外壳体上两相邻环形处交错布置。由于采用上述技术方案，本发明创造具有如下有益效果
1、通过在刀壳外壳体上交错镶焊特殊设计的硬质合金齿，且合金齿的顶部刃形设为光滑楔型齿，使得其有更高的抗冲击性和耐磨性。2、通过在隔圈与刀盖之间成对布置浮动密封，保证了浮动密封的耐磨性，延长浮动密封使用寿命。
图1是本发明创造的滚刀的透视效果图； 图2是本发明创造的滚刀的结构示意图3是本发明创造的刀壳的结构示意图； 图4是本发明创造的刀盖的结构示意图； 图5是本发明创造的硬质合金齿顶部刃形的结构示意图中1、刀壳；2、刀盖；3、刀轴；4、浮动密封；5、轴承；6、硬质合金齿；7、套圈；8、隔圈； 9、环形槽；10、楔形齿；11、轴肩；12、凹槽。
具体实施例方式结合图1至图5，本实施例的大口径竖井硬岩滚刀，包括刀轴3和4°锥角的锥形刀壳1，刀轴3设置在刀壳1轴向中心，刀轴和刀壳间夹设两组依次设置的轴承5、隔圈8和刀盖2，两组轴承、隔圈和刀盖沿刀壳长度中心对称设置，两组的轴承5内圈间设置套圈7 ； 刀轴一端设有轴肩11与一组的刀盖凹槽12配合进行轴向定位；其中，刀壳外壳体开设三个环形槽9，环形槽相邻的刀壳外壳体上环形间隔镶焊硬质合金齿6，硬质合金齿在刀壳外壳体上两相邻环形处交错布置。硬质合金齿6顶部刃形设置为光滑过渡的楔形齿10，且硬质合金齿的刃形在刀壳外壳体上同一环形处同向设置。
刀轴3用于支撑刀壳1、密封装置、轴承5及刀盖2等，并且通过刀轴3将滚刀栓接到刀盘或钻头上；两个轴承5用来支撑刀壳1使其在刀轴3上旋转；在隔圈8与刀盖2之间成对布置浮动密封4构成密封装置，刀盖和密封装置的用途是保存润滑油。刀壳1和硬质合金齿6用来进行岩石与土层的切削破碎。刀壳的机械性能可根据地质条件变化进行调整，硬质合金齿主要对岩石进行嵌入破碎。本实施例中对刀壳进行了强硬化处理，使硬质合金齿6的顶部刃形设为光滑楔型齿10，以及将硬质合金齿的楔形齿大端在刀壳外壳体上交错布置，使得其有更高的抗冲击性、切削性能和耐磨性，有效提高了滚刀的使用寿命。
权利要求
1.一种大口径竖井硬岩滚刀，包括刀轴C3)和刀壳(1)，其特征是所述刀轴C3)设置在刀壳(1)内，刀轴和刀壳间夹设两组轴承(5)、隔圈(8)和刀盖O)，两组轴承、隔圈和刀盖沿刀壳长度中心对称设置，两组的轴承(5)间设置套圈(7)；刀轴一端设有轴肩(11)与一组的刀盖凹槽(1 配合进行轴向定位；其中，刀壳(1)设置为锥形，刀壳外壳体开设环形槽(9)，环形槽相邻的刀壳外壳体上环形间隔镶焊硬质合金齿(6)。
2.根据权利要求1所述的大口径竖井硬岩滚刀，其特征是所述刀壳(1)为4°锥角的锥形。
3.根据权利要求1所述的大口径竖井硬岩滚刀，其特征是所述隔圈(8)与刀盖(2)之间成对布置浮动密封(4)。
4.根据权利要求1所述的大口径竖井硬岩滚刀，其特征是所述硬质合金齿(6)顶部刃形设置为光滑过渡的楔形齿(10)。
5.根据权利要求1或4所述的大口径竖井硬岩滚刀，其特征是所述硬质合金齿的刃形在刀壳外壳体上同一环形处同向设置。
6.根据权利要求1所述的大口径竖井硬岩滚刀，其特征是所述硬质合金齿(6)在刀壳外壳体上两相邻环形处交错布置。
全文摘要
本发明公开的一种大口径竖井硬岩滚刀，包括刀轴(3)和刀壳(1)，所述刀轴(3)设置在刀壳(1)内，刀轴和刀壳间夹设两组轴承(5)、隔圈(8)和刀盖(2)，两组轴承、隔圈和刀盖沿刀壳长度中心对称设置，两组的轴承(5)间设置套圈(7)；刀轴一端设有轴肩(11)与一组的刀盖凹槽(12)配合进行轴向定位；其中，刀壳(1)设置为锥形，刀壳外壳体开设环形槽(9)，环形槽相邻的刀壳外壳体上环形间隔镶焊硬质合金齿(6)。该滚刀通过在刀壳外壳体上交错镶焊特殊设计的硬质合金齿，且合金齿的顶部刃形设为光滑楔型齿，使得其有更高的抗冲击性和耐磨性。
文档编号E21B10/54GK102434165SQ20111044450
公开日2012年5月2日 申请日期2011年12月27日 优先权日2011年12月27日
发明者李书鹏, 王汉章, 陈晓峰, 马会超 申请人:洛阳九久技术开发有限公司