用于挖掘工具的尖头和包括该尖头的挖掘工具制造技术

尖头包括被形成为结合至基体的非平面边界表面处的冲击结构（20）。边界表面包括凹陷（34）。该冲击结构包含超硬材料并具有工作端，该工作端包括所述凹陷相对的顶点（22）。所述基体的边界表面包括位于所述凹陷的周边处的脊部以及从所述脊部朝向所述尖头的侧面下垂的大体锥形的圆周区域（32），所述凹陷的最低点与所述顶点正相对。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开总体上涉及用于挖掘工具的尖头和包括该尖头的挖掘工具。
技术介绍
公开号为2009/0051211的美国专利申请和专利号为7,665,552的美国专利公开了一种超硬嵌件，该超硬嵌件包括在界面处结合至陶瓷层的碳化物基体，其中该基板包括位于所述界面处的锥形部分通到平坦部分的大体截头圆锥端。陶瓷层的中央区段包括仅位于基体的平坦部分上的第一厚度，并且陶瓷层的周边区段包括小于覆盖基板的锥形部分的第一厚度的第二厚度。界面的平坦部分可以用来基本减小嵌件中的疲劳始发点的作用。
技术实现思路
从第一方面来看，提供了一种用于挖掘工具的尖头，该尖头包括被形成为结合至基体的非平面边界表面处的冲击结构，该边界表面包括一凹陷，该冲击结构包含超硬材料并具有与所述凹陷相对的包括顶点的工作端，所述基体的边界表面包括位于所述凹陷的周边处的脊部以及位于所述脊部和所述基体的周边边缘之间的中间区域，所述中间区域（朝向所述基体的周边边缘）从所述脊部下垂，所述凹陷的最低点与所述顶点正相对，所述顶点和与所述顶点正相对的所述凹陷的最低点限定了经过二者的纵向轴线。根据本文，可以设想尖头和挖掘工具的各种设置和组合，其中如下是非限制性、非穷尽性的示例。在一些示例设置中，所述中间区域可以位于所述脊部的顶部（最高点）或所述脊部的邻近所述凹陷的边缘（即所述脊部的内边缘）以及所述基体的周边边缘，视具体情况，所述中间区域从所述脊部的顶部或所述脊部的内边缘下垂到所述基体的周边边缘或向所述基体的周边边缘下垂。在一些示例设置中，从所述顶点到所述边界表面的圆周区域上的点的纵向距离可以基本上大于从所述顶点到所述顶点正相对的所述凹陷的最低点的纵向距离。所述中间区域可以是大体上锥形的、基本非锥形的、平坦的或圆形的。所述中间区域可以包括诸如凹痕、平坦部、凹槽和/或突起之类的特征，和/或所述中间区域可以包括到达所述凹陷内的至少一个倾斜或径向的侵入部。所述基体的边界表面可以包括从所述脊部下垂的圆周区域。所述中间区域可以包括包围所述凹陷和脊部的圆周区域。在一些示例设置中，所述脊部包围所述凹陷，部分或基本完全地包围所述凹陷。所述脊部可以与所述凹陷同心。所述脊部可以限定与所述纵向轴线基本同心的环。在一些示例设置中，所述脊部可以包括具有不同高度（换言之，具有距离所述凹陷的最低点的不同的纵向距离）的一系列结构或构造。所述脊部可以包括具有交替高度的一系列结构，或者所述脊部可以限定围绕所述凹陷的具有均匀高度的环。所述脊部可以在圆周方向上连续或中断，并且所述脊部的顶部可以被修圆或具有带角边缘，并且所述脊部可以为大体上圆形的或基本非圆形的。所述脊部可以由所述基体的边界表面的边缘部分地限定，不过该脊部不会完全由所述基体的边界表面的边缘限定。在一些示例设置中，包括所述边界表面的基体的近端可以被描述为圆顶状并具有中空点（作为所述凹陷的中空点）。在一些示例设置中，所述顶点可以为基本尖锐的或所述顶点可以被修圆。在一些示例中，所述工作端可以具有修圆的圆锥形形状，并且所述顶点可以限定位于纵向平面内的曲率半径。在一些示例设置中，所述凹陷可以限定纵向平面内的曲率半径。在一些示例中，所述顶点和所述凹陷均可以限定纵向平面内的相应曲率半径，所述凹陷的曲率半径小于所述顶点的曲率半径。在一些示例中，所述凹陷的曲率半径可以基本大于所述顶点的曲率半径。例如，所述凹陷可以限定至少大约0.5毫米的纵向平面内的曲率半径，和/或所述凹陷可以限定至多大约10毫米或至多大约4毫米的纵向平面内的曲率半径。在一些示例中，所述顶点的曲率半径可以为至少大约1.5毫米或至少大约3毫米和至多大约4毫米，并且所述凹陷的曲率半径可以为至少大约0.5毫米和至多大约4毫米。在一些示例设置中，所述凹陷可以包括平坦区域和/或位于该平坦区域内的突起或凸台，并且所述凹陷可以为大体圆形或碗状的，或者在平面图中看时其可以为基本非圆形的。在一些示例设置中，所述凹陷可以具有至少大约0.1毫米、至少0.2毫米、至少大约0.3毫米或至少大约0.5毫米的深度，和/或所述凹陷可以具有至多大约2毫米或至多大约1毫米的深度，所述深度是作为所述脊部上的最高点与和所述顶点正相对的所述凹陷的最低点之间的纵向距离测量的。在一些示例设置中，所述冲击结构可以具有位于所述顶点和所述凹陷处的边界表面上的与所述顶点正相对的点之间的中央厚度，所述凹陷可以具有小于所述中央厚度的最大横向直径，该最大横向直径在所述脊部上的径向相对的最高点之间测量。在一些示例设置中，所述冲击结构可以包括含有金刚石的材料，诸如PCD材料、热稳定的PCD材料、结合有SiC的金刚石或包含金刚石颗粒的硬质合金。所述基体可以包括硬质合金材料，诸如钴钨硬质合金材料。在一些示例中，所述冲击结构可以包含形成为结合至所述基体的PCD材料，在存在用于促进金刚石颗粒的烧结的溶剂和/或催化剂材料的情况下，所述PCD材料在该PCD材料通过烧结而与多个金刚石颗粒形成在一起的同一步骤中变成结合至所述基体。在一些示例中，所述PCD材料可以包含平均尺寸至少大约20微米或至少大约30微米和至多大约80微米或至多大约50微米的金刚石颗粒（在烧结时）。或者所述PCD材料可以包含平均尺寸在大约0.1微米到大约20微米范围内的金刚石颗粒。在一些示例设置中，所述冲击结构可以包含多个区域，每个区域都包含不同等级的超硬材料或不同的超硬材料。在一些示例设置中，所述冲击结构可以包括多个交替层，相邻层，每个层均包含不同等级的超硬材料或不同的超硬材料。在一些示例设置中，所述边界表面可以被构造成使得所述冲击结构包括处于轴向（即纵向）压缩的残余状态的被压缩体积，所述被压缩体积从所述边界表面中的凹陷延伸至所述冲击结构的远离边界表面的区域。例如，所述被压缩体积可以占所述尖头的至少大约10个体积百分比或至少大约20个体积百分比，和/或所述轴向（纵向）压缩可以为至少大约70兆帕斯卡。从第二方面来看，提供了一种挖掘器，该挖掘器包括根据本文公开的尖头。在一些示例设置中，所述尖头可以被结合至包含硬质合金材料的杆，并且该杆被压缩配合到形成于包含钢的支座内的孔中。附图说明现在将参照附图描述尖头和挖掘工具的非限制性示例设置，在附图中：图1示出了示例尖头的侧视示意图；图2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于挖掘工具的尖头，该尖头包括被形成为结合至基体的非平面边界表面处的冲击结构，该边界表面包括凹陷，该冲击结构包含超硬材料并具有工作端，该工作端包括与所述凹陷相对的顶点，所述基体的边界表面包括位于所述凹陷的周边处的脊部以及位于所述脊部和所述基体的周边边缘之间的中间区域，所述中间区域从所述脊部下垂，所述凹陷的最低点与所述顶点正相对，所述顶点和与所述顶点正相对的所述凹陷的最低点限定了经过二者的纵向轴线。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.07.28 GB 1113013.5;2011.07.28 US 61/512,5311.一种用于挖掘工具的尖头，该尖头包括被形成为结合至基体
的非平面边界表面处的冲击结构，该边界表面包括凹陷，该冲击结构
包含超硬材料并具有工作端，该工作端包括与所述凹陷相对的顶点，
所述基体的边界表面包括位于所述凹陷的周边处的脊部以及位于所
述脊部和所述基体的周边边缘之间的中间区域，所述中间区域从所述
脊部下垂，所述凹陷的最低点与所述顶点正相对，所述顶点和与所述
顶点正相对的所述凹陷的最低点限定了经过二者的纵向轴线。
2.如权利要求1所述的尖头，其中从所述顶点到所述边界表面
的中间区域上的点的纵向距离基本上大于从所述顶点到所述凹陷的
最低点的纵向距离。
3.如权利要求1或2所述的尖头，其中所述脊部包围所述凹陷。
4.如前述权利要求中任一项所述的尖头，其中所述工作端具有
修圆的圆锥形形状，并且所述顶点限定了位于纵向平面内的曲率半
径。
5.如前述权利要求中任一项所述的尖头，其中所述凹陷限定了
纵向平面内的曲率半径。
6.如前述权利要求中任一项所述的尖头，其中所述顶点和所述
凹陷均限定了纵向平面内的相应曲率半径，所述凹陷的曲率半径小于
所述顶点的曲率半径。
7.如前述权利要求中任一项所述的尖头，其中所述凹陷限定了
至少大约0.5毫米的纵向平面内的曲率半径。
8.如前述权利要求中任一项所述的尖头，其中所述凹陷限定了
至多大约10毫米的纵向平面内的曲率半径。
9.如前述权利要求中任一项所述的尖头，其中所述顶点的曲率
半径为至少大约1.5毫米和至多大约4毫米，并且所述凹陷的曲率半
径为至少大约0.5毫米和至多大约4毫米。
10.如前述权利要求中任...

【专利技术属性】
技术研发人员：马修·阿兰·萨南，科内利斯·鲁洛夫·琼克，
申请(专利权)人：第六元素研磨剂股份有限公司，
类型：发明
国别省市：卢森堡;LU