用于旋转钻具的轴颈支腿和/或锥形切刀的插入件制造技术

一种插入件(10、20)，适于被安装在用于切割岩石的旋转钻具的轴颈支腿(5)的颈部(2)或锥形切刀(103)中，所述插入件适于加强所述轴颈支腿(5)的所述颈部(2)。所述插入件(10、20)具有蘑菇形状，包括帽部(16、26)和脚部(13、23)，该帽部(16、26)具有直径D1，并且该脚部(13、23)的直径D2小于该帽部(16、26)的直径D1。此外，一种用于切割岩石的旋转钻具的轴颈支腿(5)以及一种旋转钻具的锥形切刀(103)。(5)以及一种旋转钻具的锥形切刀(103)。(5)以及一种旋转钻具的锥形切刀(103)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于旋转钻具的轴颈支腿和/或锥形切刀的插入件


[0001]本专利技术涉及一种用于旋转钻具的插入件和一种包括插入件的旋转钻具。

技术介绍

[0002]旋转钻已成为特定钻凿操作(诸如，创建爆破孔和地热井)的有效工具。钻通常包括具有三个轴颈支腿的旋转钻头，所述三个轴颈支腿经由包括滚子和滚珠的轴承组件来安装相应的锥形滚刀。
[0003]通常，钻头被附接到钻柱的一端，该钻柱经由钻机被驱动到钻孔中。切割作用通过产生轴向进给力和旋转驱动力来实现，这些轴向进给力和旋转驱动力经由首尾相联的钻杆来传递到钻头。锥形切刀中的每个锥形切刀都包括定位在不同的轴向区域处的外部安装的硬化切割球齿，用于在钻头旋转时优化切割。
[0004]在钻凿操作期间，轴颈支腿与孔壁接触。因此，该区域会受到过度磨损。
[0005]为了保护支腿，它们最靠近孔壁的区域通常覆盖有某种硬面层。用焊缝覆盖支腿是一种保护衬衣下摆部的已知解决方案。在US8,522,899中描述了示例旋转锥形钻头。
[0006]然而，已知的设计不够耐用。它们在很大程度上还涉及手动工作。当使用焊接时，焊接图案的布局会变化，这会导致厚度和硬度的不规则的磨损保护。焊接硬面层带来的另一个缺点是表面附着力并不总是令人满意。
[0007]另一个问题是，在钻凿期间，锥形切刀会因暴露于钻屑而受到高水平的磨损。锥形切刀中的沟部通常定位在第二排切割球齿和第三排切割球齿之间，其被设置用于帮助去除钻屑，特别容易导致高度暴露于钻屑和过度磨损。沟部可以是硬金属焊接的，以增加保护。然而，焊接保护带来的问题在于很难确定它是否足够得厚并且/或者是否有效附着。替代性地是，可以在沟部中结合附加的切割球齿，但是围绕切割球齿的钢制的环将会由于高度暴露于钻屑而很快磨损，因此切割球齿将会变得脱落。此外，不期望在沟部中使用切割球齿，因为它们突出超过锥形切刀中的沟部的表面，因为这将会减少供钻屑通过以被去除的可用空间。
[0008]因此，需要一种解决以上问题和缺点的钻具。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目标是提供一种具有轴颈支腿的旋转钻具，该轴颈支腿被构造用于最大程度地保护轴颈支腿的颈部以免磨损。另一个具体目标是提供一种在制造中需要最少的手动工作量的轴颈支腿磨损保护装置，并且轴颈支腿磨损保护装置不会比用于钻凿的切割球齿磨损得更快。另一个具体目标是提供具有有效率的磨损保护装置的轴颈支腿，无论在什么地方应用，该有效率的磨损保护装置都还提供相同的保护，并且不会导致厚度或硬度的变化，或硬度、布局和设计的任何其它种类的变化。
[0010]根据本专利技术的第一方面，提供了一种插入件，该插入件适于被安装在用于切割岩石的旋转钻具的轴颈支腿的颈部或锥形切刀中，以提供增强的磨损保护，其特征在于，该插
入件具有蘑菇形状，包括帽部和脚部，帽部具有直径，并且脚部的直径小于帽部的直径。当被安装在轴颈支腿的颈部中时，这种形状的插入件超出了插入件所位于的孔的直径，并且在轴颈支腿的颈部的表面上方提供了良好的磨损保护。当被安装在锥形切刀中时，这种形状的插入件提供更有效的磨损保护，并且在不降低钻屑去除效率的情况下提高旋转钻具的穿透率。
[0011]优选地是，插入件的脚部具有从其外端到帽部的接头部的一定长度。脚部具有渐缩外端。这导致插入件平滑地配合到孔中。
[0012]优选地是，插入件的帽部具有范围从1mm到4mm的从上侧到下侧的特定高度。更具体地是，该高度可以是2mm或3mm，或者它甚至可以大于4mm，诸如5mm或6mm。该高度为轴颈支腿提供了最佳保护。
[0013]可选地是，插入件具有带平坦的顶表面的帽部。该表面主要与轴颈支腿的表面平行。当在水平方向上执行钻凿时，这在某些类型的钻机(诸如，HDD)中提供了良好的磨损保护。
[0014]可选地是，插入件具有带圆化形的顶表面的帽部。可以使用任何类型的圆形，诸如锥形、球形、弹道形或尖圆形。圆化形具有平滑磨损保护的优点，这在诸如旋转钻凿的某些类型的钻凿中非常有用。
[0015]可选地是，插入件的帽部具有倒角的下侧。这确保了在孔中的良好配合。
[0016]优选地是，插入件的帽部的直径与脚部的直径的关系为1.5。这样可以很好地保护轴颈支腿的衬衣部(shirt)上的孔的周围。
[0017]优选地是，插入件的帽部的高度与脚部的长度的关系为30％至65％。该关系也可以是35％、40％、45％、50％、55％或60％。需要一定厚度的帽部，以便不阻碍磨损保护并且使磨损保护持续。帽部的高度与脚部的直径的关系在20％到40％的范围内，因此，它也可以是25％、30％或35％。帽部的高度与帽部的直径的关系在10％到25％的范围内，它也可以是15％或20％。
[0018]优选地是，插入件具有带有纵长延伸的脊部和沟部的脚部的周围或周界。这提供了良好的抓持力。它还导致减少制造时的手动工作。
[0019]根据本专利技术的第二方面，提供了一种包括至少一个插入件的用于切割岩石的旋转钻具的轴颈支腿。
[0020]可选地是，旋转钻具的轴颈支腿包括布置在轴颈支腿的颈部处的多个插入件。这是经受大量磨损的区域，因此插入件提供了良好的保护。
[0021]可选地是，轴颈支腿包括布置在轴颈支腿的衬衣部处的至少四个插入件。该区域特别需要磨损保护，因此在该区域中布置插入件是有利的。
[0022]优选地是，轴颈支腿包括多个插入件，所述多个插入件布置在轴颈支腿的衬衣部处，使得帽部的外周围与衬衣部的外边缘相一致。插入件尽可能靠近边缘放置，以便以最好的可能方式保护特别需要磨损保护的区域。
[0023]优选地是，轴颈支腿包括多个插入件，所述多个插入件布置在轴颈支腿的衬衣部处，使得每个插入件的帽部的外周围布置成与相邻的插入件邻近或与相邻的插入件相距较短的距离。这确保了可靠的磨损保护。
[0024]根据本专利技术的第三方面，提供了一种用于切割岩石的旋转钻具的锥形切刀，该锥
形切刀包括至少一个插入件。
[0025]优选地是，旋转钻具的锥形切刀包括插入件中的至少一个插入件，所述至少一个插入件布置在锥形切刀的沟部中。这在锥形切刀的暴露于高水平磨损的区域中提供了磨损保护，而不会减少沟部内的容积，从而维持冲洗效率。
[0026]优选地是，旋转钻具的锥形切刀包括插入件中的至少一个插入件，所述至少一个插入件布置在锥形切刀的轴环中。这在锥形切刀的暴露于高水平磨损区域中提供了磨损保护。
附图说明
[0027]现在将仅通过举例的方式并且参考附图来描述本专利技术的具体实施方式，在附图中：
[0028]图1是安装在钻柱的一端处的旋转切割刀具的外部透视图；
[0029]图2是根据本专利技术的具体实施方式的图1的刀具的三个轴颈支腿中的一个轴颈支腿的透视图；
[0030]图3是轴颈支腿的插入件的一个实施例的侧视图；
[0031]图4是轴颈支腿的插入件的另一实施例的侧视图；
[0032]图5是根据本专利技术的又一实施例的锥形切刀本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种插入件(10、20)，适于被安装在用于切割岩石的旋转钻具的轴颈支腿(5)的颈部(2)或锥形切刀(103)中，以提供增强的磨损保护，其特征在于：所述插入件(10、20)具有蘑菇形状，包括帽部(16、26)和脚部(13、23)，所述帽部(16、26)具有直径(D1)，并且所述脚部(13、23)的直径(D2)小于所述帽部(16、26)的直径(D1)。2.根据权利要求1所述的插入件(10、20)，其中，所述脚部(13、23)具有从其外端到所述帽部(16、26)的接头部的一定长度(L)；并且其中，所述脚部(13、23)具有渐缩的外端(17)。3.根据任一前述权利要求所述的插入件(10、20)，其中，所述帽部(16、26)具有范围从1mm到4mm的从上侧到下侧的特定高度(H)。4.根据任一前述权利要求所述的插入件(10)，其中，所述帽部(16)具有平坦的顶表面(11)。5.根据权利要求1至3中的任一项所述的插入件(20)，其中，所述帽部(26)具有圆化形顶表面(21)。6.根据任一前述权利要求所述的插入件(10、20)，其中，所述帽部(16、26)具有倒角的下侧(18、28)。7.根据任一前述权利要求所述的插入件(10、20)，其中，所述帽部(16、26)的直径(D1)与所述脚部(13、23)的直径(D2)的关系为1.5。8.根据任一前述权利要求所述的插入件(10、20)，其中，所述帽部(16、26)的高度(H)与所述脚部(13、23)的长度(L)的关系为30％至65％。9.根据任一前述权利要求所述的插入件(10、20)，其中，所述脚部(13、23)的周围/周界具有纵长延伸的脊部(14)和沟部(15)。10.一种用于切割岩石的旋转钻具的轴颈支腿(5)，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：劳尔，
申请(专利权)人：山特维克矿山工程机械工具股份有限公司，
类型：发明
国别省市：