反井钻机用楔形合金齿的制作方法

1.本实用新型涉及矿山勘探技术领域，具体地说是一种反井钻机用楔形合金齿。


背景技术：

2.滚刀的工作部分由滚刀壳体和镶嵌的硬质合金齿构成，广泛应用于矿山，工程隧道和水利，盾构等施工。现有的硬质合金楔形齿在工作过程中出现的主要问题：一是齿冠下部强度不足，合金齿容易在下部出现断裂，而断裂的合金齿失去了对岩石的破碎作用，进而影响到滚刀的机械钻速。二是齿冠在工作中不断磨损，齿冠上部磨损后，合金齿顶面的面积快速增大，及合金齿对岩石的攻击性快速减小，导致滚刀的机械钻速快速下降，因此，滚刀用楔形齿还需改进。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种反井钻机用楔形合金齿，解决了齿冠下部强度不足，合金齿容易在下部出现断裂，以及齿冠在工作中不断磨损，齿冠上部磨损后，合金齿顶面的面积快速增大，及合金齿对岩石的攻击性快速减小，导致滚刀的机械钻速快速下降，进而影响到滚刀的机械钻速。而提出一种齿冠顶部与楔形过渡部位呈球面过渡结构，从而增强齿冠下部强度，且齿冠上部受力面积增大的结构。
4.为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是：一种反井钻机用楔形合金齿，包括齿冠和齿体，所述齿冠包括齿冠顶部和齿冠底部，齿冠上设有顶部母线和位于顶部母线两侧的底部母线，所述顶部母线和底部母线的交界处有弧形的上相贯面和下相贯面，齿体包括楔形部位、齿柱和齿底，楔形部位与齿冠底部和下相贯面衔接。
5.优选的，所述齿冠顶部为球面，顶部母线为圆弧光滑曲线，与齿冠底部形成光滑过渡。使得齿冠部分截面尺寸变化缓慢，从而在合金齿的齿冠有一定磨损的情况下，仍能保持合金齿对岩石的攻击性。
6.优选的，所述齿冠顶部的顶部母线的圆弧半径为r15-r20，下部母线的圆弧半径为r5-r8。光滑的弧形过渡，便于切削和排削。
7.优选的，所述齿冠底部与下方的楔形部位在上相关线相切，使得齿冠底部与楔形部位的弧面形成平滑过渡。使得齿冠底部强度显著提高。
8.优选的，所述齿柱为一圆柱体，齿柱的齿柱母线为平直的线段，齿柱母线与齿底的齿底相关线垂直。方便将合金齿嵌装在滚刀上。
9.优选的，所述齿底处设有夹角为18
°‑
20
°
的安装导向角，齿底是一个上端大而下端小的圆台。便于安装时的定位。
10.采用上述结构后，本实用新型由于顶部母线和底部母线的交界处有弧形的上相贯面和下相贯面，使得齿冠截面尺寸变化缓慢，从而在合金齿的齿冠有一定磨损的情况下，仍能保持合金齿对岩石的攻击性。而且齿体上设置楔形部位，楔形部位与下相贯面衔接。因此使得齿冠底部强度显著提高，从而提高了合金齿冠部的抗断裂能力，有效防止齿冠断裂。
附图说明
11.图1是本实用新型的示意图；
12.图2是图1的立体图。
具体实施方式
13.以下结合附图给出的实施例对本实用新型作进一步详细的说明。
14.实施例一：参见图1所示，一种反井钻机用楔形合金齿，包括齿冠10和齿体20，齿冠10包括齿冠顶部1和齿冠底部2，齿冠顶部1为球面，顶部母线6 为圆弧光滑曲线，与齿冠底部2形成光滑过渡。齿冠10上设有顶部母线6和位于顶部母线6两侧的底部母线7，齿冠顶部1的顶部母线6的圆弧半径为 r15-r20，优选为r15；下部母线的圆弧半径为r5-r8，优选为r5，切屑能力显著提高。顶部母线6和底部母线7的交界处有弧形的上相贯面8和下相贯面9，因此上相贯面8和下相贯面9均具有四个，使得齿冠顶部1楔形加宽，且整个齿冠顶部1为球面，使得齿冠部分截面尺寸变化缓慢，从而在合金齿的齿冠10 有一定磨损的情况下，仍能保持合金齿对岩石的攻击性，避免了滚刀由于合金齿快速磨损导致滚刀钻速低的问题。
15.参见图1所示，齿体20包括楔形部位3、齿柱4和齿底5，楔形部位3的上方齿冠底部2衔接，两侧与两个下相贯面9衔接。齿冠底部2与下方的楔形部位3在上相关线相切，使得齿冠底部2与楔形部位3的弧面形成平滑过渡。齿冠底部2和楔形部位3连接处截面变大，使得齿冠底部2强度显著提高，从而提高了合金齿冠10的抗断裂能力，有效防止齿冠10断裂，避免了滚刀由于合金齿断裂导致滚刀钻速低的问题。
16.参见图1所示，齿柱4为一圆柱体，齿柱4的齿柱母线41为平直的线段，齿柱母线41与齿底5的齿底相关线51垂直。齿底5处设有夹角为20
°
的安装导向角52，齿底5是一个上端大而下端小的圆台。齿柱4是安装在滚刀的安装槽内，紧配合地嵌入式安装，便于定位和一步安装到位。
17.以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。


技术特征：
1.一种反井钻机用楔形合金齿，包括齿冠(10)和齿体(20)，其特征在于：所述齿冠(10)包括齿冠顶部(1)和齿冠底部(2)，齿冠(10)上设有顶部母线(6)和位于顶部母线(6)两侧的底部母线(7)，所述顶部母线(6)和底部母线(7)的交界处有弧形的上相贯面(8)和下相贯面(9)，齿体(20)包括楔形部位(3)、齿柱(4)和齿底(5)，楔形部位(3)与齿冠底部(2)和下相贯面(9)衔接。2.根据权利要求1所述的一种反井钻机用楔形合金齿，其特征在于：所述齿冠顶部(1)为球面，顶部母线(6)为圆弧光滑曲线，与齿冠底部(2)形成光滑过渡。3.根据权利要求1所述的一种反井钻机用楔形合金齿，其特征在于：所述齿冠顶部(1)的顶部母线(6)的圆弧半径为r15-r20，下部母线的圆弧半径为r5-r8。4.根据权利要求1所述的一种反井钻机用楔形合金齿，其特征在于：所述齿冠底部(2)与下方的楔形部位(3)在上相关线相切，使得齿冠底部(2)与楔形部位(3)的弧面形成平滑过渡。5.根据权利要求1所述的一种反井钻机用楔形合金齿，其特征在于：所述齿柱(4)为一圆柱体，齿柱(4)的齿柱母线(41)为平直的线段，齿柱母线(41)与齿底(5)的齿底相关线(51)垂直。6.根据权利要求1所述的一种反井钻机用楔形合金齿，其特征在于：所述齿底(5)处设有夹角为18
°‑
20
°
的安装导向角(52)，齿底(5)是一个上端大而下端小的圆台。

技术总结
本实用新型涉及一种反井钻机用楔形合金齿，包括齿冠和齿体，所述齿冠包括齿冠顶部和齿冠底部，齿冠上设有顶部母线和位于顶部母线两侧的底部母线，所述顶部母线和底部母线的交界处有弧形的上相贯面和下相贯面，齿体包括楔形部位、齿柱和齿底，楔形部位与下相贯面衔接。本实用新型齿冠底部强度显著提高，从而提高了合金齿冠部的抗断裂能力，有效防止齿冠断裂；齿冠截面尺寸变化缓慢，从而在合金齿的齿冠有一定磨损的情况下，仍能保持合金齿对岩石的攻击性。击性。击性。


技术研发人员：胡永锋 沈鹤 徐顺青 王勇
受保护的技术使用者：马斯特钻探工程（常州）有限公司
技术研发日：2022.08.03
技术公布日：2023/1/23