CN107511936A - 一种硬质合金冲击刀片以及冲击钻头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种硬质合金冲击刀片以及冲击钻头，其中，硬质合金冲击刀片的底面上开设有至少两个凹槽，凹槽打通硬质合金冲击刀片的前、后表面；凹槽的槽壁为劣弧形或半圆形；硬质合金冲击刀片至凹槽最深位置处的距离为H，硬质合金冲击刀片侧表面的长度为L，H≤0.5L；本发明结构抗冲击力强、节省材料等特点。

Description

一种硬质合金冲击刀片以及冲击钻头

技术领域

本发明涉及一种硬质合金冲击刀片以及冲击钻头。

背景技术

冲击钻钻头主要用于在石头或者混泥土上开孔。现有的冲击钻头为了提高强度、切削速度，其钻尖部分是一个硬质合金冲击刀片，通过硬质合金冲击刀片与钻身焊接固定形成。

现有的硬质合金冲击刀片如图1所示，主要包括硬质合金冲击刀片，硬质合金冲击刀片的顶面包括两组切削刃组，两组切削刃组4为倾斜设置，在硬质合金冲击刀片的顶面中心位置形成一个尖部1，硬质合金冲击刀片的底面2为一个平面，两组切削刃组的最低位置处分别与底面相连形成硬质合金冲击刀片的两个侧面3。此种硬质合金冲击刀片在安装时，通过硬质合金冲击刀片的底面2焊接在钻身上，为了减小冲击钻头在工作时硬质合金冲击刀片与钻身之间的冲击力，本领域技术人员会先在硬质合金冲击刀片的底面2焊接一层补偿铜片，然后再将其与钻身焊接，虽然此种结构在一定成都上减小了硬质合金冲击刀片与钻身之间的冲击力，但还不够理想。

如何设计一种在较大程度上减小硬质合金冲击刀片与钻身之间冲击力的硬质合金冲击刀片就成为了急需解决的问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种冲击力小、结构简单、节省材料的硬质合金冲击刀片。

本发明所解决其技术问题所采用的技术方案是：一种硬质合金冲击刀片，其中，硬质合金冲击刀片的底面上开设有至少两个凹槽，凹槽打通硬质合金冲击刀片的前、后表面；凹槽的槽壁为劣弧形或半圆形；硬质合金冲击刀片的底面至凹槽最深位置处的距离为H，硬质合金冲击刀片侧表面的长度为L，H≤0.5L。

采用此种结构，使得硬质合金冲击刀片的底面形成凹槽，并且凹槽的形状为劣弧形或半圆形，其作用类似于拱桥，当冲击力产生时可以通过劣弧形或半圆形的凹槽将冲击力分解，极大程度的降低了冲击力。同时，硬质合金冲击刀片至凹槽最深位置处的距离为H，硬质合金冲击刀片侧表面的长度为L，H≤0.5L，此种结构保证硬质合金冲击刀片即使开设了凹槽，也不影响整体的强度，在提高硬质合金冲击刀片抵抗冲击力的同时，节省了材料也部影响整体的强度。由于现有技术中硬质合金冲击刀片通过铜片焊接在钻身上，此种结构可以在焊接过程中铜片形变进入凹槽中，增加了铜片与硬质合金冲击刀片的接触面积，提高了硬质合金冲击刀片焊接的强度。铜片通常具有补偿作用，即减小硬质合金冲击刀片与钻身之间的冲击力，通过凹槽的设计，使得铜片的补偿作用与凹槽的抵抗冲击力作用相互叠加，进一步降低了冲击力。

其中，凹槽位于底面上的槽宽为D，凹槽之间的间距为E，E≥0.4D。

此种结构的设计，防止凹槽设置的过密导致硬质合金冲击刀片整体的强度变低，进一步实现在保证硬质合金冲击刀片强度的前提下提高硬质合金冲击刀片抗冲击的作用。

其中，硬质合金冲击刀片的顶面包括左切削刃组以及右切削刃组，两切削刃组为倾斜设置，两者在硬质合金冲击刀片的顶面中部位置相交形成尖部；左切削刃组包括左前切削刃以及左后切削刃，右切削刃组包括右前切削刃以及右后切削刃；左后切削刃的一边壁与硬质合金冲击刀片的后表面相连，左后切削刃上开设有打通左后切削刃与硬质合金冲击刀片的后表面的导屑槽Ⅰ；右后切削刃的一边壁与硬质合金冲击刀片的前表面相连，右后切削刃上开设有打通右后切削刃与硬质合金冲击刀片的前表面的导屑槽Ⅱ。

导屑槽Ⅰ、Ⅱ的设计使得硬质合金冲击刀片在工作过程中（此处工作过程中指硬质合金冲击刀片旋转），提高屑料的排放速度，提高硬质合金冲击刀片的排屑性能，从而提高冲击钻的散热性能，有利于硬质合金冲击刀片更加高速的运转。

其中，导屑槽Ⅰ以及导屑槽Ⅱ的数量均至少为两条。

此种结构进一步提高硬质合金冲击刀片的排屑性能，提高屑料的排放速度，提高硬质合金冲击刀片的排屑性能，从而提高冲击钻的散热性能，有利于硬质合金冲击刀片更加高速的运转。

其中，硬质合金冲击刀片的左、右侧表面与底面连接处为凸弧。

此种结构使得硬质合金冲击刀片安装在钻身上后，减小硬质合金冲击刀片的左、右侧表面与底面连接处和钻身之间的冲击力，进一步提高了钻头的抗冲击性能。

其中，硬质合金冲击刀片包括第一基体以及第二基体，硬质合金冲击刀片的顶面位于第一基体上，硬质合金冲击刀片的底面位于第二基体上，所述第一基体的硬度大于第二基体的硬度；第一基体与第二基体通过压制成型后相连。

由于硬质合金冲击刀片主要的工作部分为其顶面部分，通过将两种基体压制成型，在保证硬质合金冲击刀片切屑性能的同时，可以降低成本。

其中，所述凹槽的数量为四个，凹槽呈等距排布。

此种结构进一步节省了材料，并且提高了硬质合金冲击刀片的抗冲击性能。

其中，凹槽以底面的中线为中心线呈对称设置。

此种结构便于加工，并且形状美观，同时可以进一步提高硬质合金冲击刀片的抗冲击性能。

其中，硬质合金冲击刀片的底面总长与钻身的直径相同。

现有的硬质合金冲击刀片在于钻身固定时，通常两侧会超出钻身，即底面的长度比钻身的直径大，此种冲击刀片在焊接时，需要考虑两端漏出钻身的部分相同，这样才能保证冲击刀片的钻尖与钻身的中心为同心设置，如果不同心就会报废。然而在焊接过程中需要分别夹住合金刀片以及钻身，这样难以确保冲击刀片的钻尖处于钻身的中心位置。而采用上述结构使得硬质合金冲击刀片的底面总长与钻身的直径相同，只需将硬质合金冲击刀片的底面两侧与钻身两侧对齐，然后利用装夹工具将两者连接位置处夹紧，最后进行焊接，就可以保证合金刀片的钻尖与钻身处于同心位置。起到快速装夹、快速焊接的效果。

一种冲击钻头，包括钻身，钻身的顶部开设有容置槽，其中，还包括上述的硬质合金冲击刀片，容置槽的形状与硬质合金冲击刀片适配，硬质合金冲击刀片与容置槽焊接固定；硬质合金冲击刀片的顶面由容置槽伸出形成钻头的钻尖。

采用上述硬质合金冲击刀片的冲击钻头，具有减小硬质合金冲击刀片与钻身之间的冲击力，提高硬质合金冲击刀片与钻身之间的焊接强度，并且节省了材料，降低成本。

其中，硬质合金冲击刀片的底面通过铜片与容置槽的槽底焊接。

采用铜片焊接，使得铜片在焊接过程中***伸入凹槽中，增加硬质合金冲击刀片的焊接面积、强度，在铜片和凹槽的作用下进一步提高硬质合金冲击刀片的抗冲击性能。

附图说明

图1是现有技术的结构示意图；

图2是本发明实施例1的主视图；

图3是本发明实施例1的俯视图；

图4是本发明实施例2的主视图；

图5是本发明实施例3的主视图

图6是本发明实施例4的主视图；

图7是本发明实施例5的主视图；

图8是本发明实施例5的侧视图；

图9是本发明实施例6的局部剖视图。

具体实施方式

实施例1：

参照附图2-3所示，一种硬质合金冲击刀片，硬质合金冲击刀片的顶面包括合包括左切削刃组以及右切削刃组，两切削刃组为倾斜设置。两切削刃组在硬质合金冲击刀片的顶面中部位置相交形成尖部11。由图3所示，左切削刃组包括左前切削刃12以及左后切削刃13，右切削刃组包括右前切削刃14以及右后切削刃15。左切削刃组的最低位置处与硬质合金冲击刀片的底面20相连形成硬质合金冲击刀片的左侧壁16，右切削刃组的最低位置处与硬质合金冲击刀片的底面20相连形成硬质合金冲击刀片的右侧壁17。

左后切削刃13的上边壁与硬质合金冲击刀片的后表面18相连，左后切削刃13上开设有打通左后切削刃13与硬质合金冲击刀片的后表面18的导屑槽Ⅰ2，此处导屑槽Ⅰ2的数量为两条。右后切削刃15的下边壁与硬质合金冲击刀片的前表面19相连，右后切削刃15上开设有打通右后切削刃15与硬质合金冲击刀片的前表面19的导屑槽Ⅱ3，此处导屑槽Ⅱ3的数量为两条。导屑槽Ⅰ2的槽底尺寸小于其开口位置的尺寸，同理，导屑槽Ⅱ3也是如此。

硬质合金冲击刀片的底面20上开设有四个凹槽4，四个凹槽4均为通槽，打通硬质合金冲击刀片的前、后表面18。凹槽4的槽壁为半圆形，硬质合金冲击刀片的底面20至凹槽4最深位置处的距离为H，硬质合金冲击刀片左、右侧壁16、17的长度均为L，H小于L。此处，只要保证H≤0.5L即可，此种结构可以保证硬质合金冲击刀片的强度。采用此种结构的设计，由于硬质合金冲击刀片受到的冲击力F的方向为硬质合金冲击刀片的顶面至底面20方向，而由于凹槽4的设计使得硬质合金冲击刀片底面20的形状类似于拱桥，可以将冲击力F进行分解，从而减小冲击力。

凹槽4位于底面20上的槽宽为D，相邻两个凹槽4之间的间距为E，只要保证E≥0.4D，就可以保证硬质合金冲击刀片整体的强度。

除此之外，凹槽4的数量只要为两个以上即可实现减小冲击力的作用。凹槽4之间可以采用等距分布，也可以采用以硬质合金冲击刀片底面20的中线为中心线镜像设置。凹槽4的槽壁形状还可以为劣弧。

实施例2：

如图4所示，实施例2与实施例1的区别在于：硬质合金冲击刀片的左、右侧壁16、17与硬质合金冲击刀片的底面20连接处倒圆角5，所倒的圆角5为凸弧，此种结构可以使得硬质合金冲击刀片焊接在钻身上后减小硬质合金冲击刀片对钻身的冲击力。

实施例3：

如图5所示，实施例3与实施例2的区别在于：凹槽4的槽壁形状为劣弧，硬质合金冲击刀片的左、右侧壁16、17与硬质合金冲击刀片的底面20连接处均为凸弧，此种结构可以使得硬质合金冲击刀片焊接在钻身上后减小硬质合金冲击刀片对钻身的冲击力。此处硬质合金冲击刀片的底面总长F与钻身的直径相同，这样的结构可以使得硬质合金冲击刀片与钻身固定时，将硬质合金冲击刀片的底面的左右两端与钻身对齐，夹紧后焊接，就可以保证硬质合金冲击刀片顶部的尖部与钻身的中心线为同心设置。

实施例4：

如图6所示，实施例4与实施例1的区别在于：硬质合金冲击刀片包括第一基体6以及第二基体7，硬质合金冲击刀片的顶面位于第一基体6上，硬质合金冲击刀片的底面20位于第二基体7上，第一基体6的硬度大于第二基体7的硬度，第一基体6与第二基体7通过压制成型后相连。

实施例5：

如图7-8所示，实施例5与实施例1的区别在于，凹槽4的数量为两个且凹槽4的槽壁形状为劣弧，硬质合金冲击刀片的前表面19与硬质合金冲击刀片的底面20的交接处具有倒角22，硬质合金冲击刀片的后表面18与硬质合金冲击刀片的底面20的交接处具有倒角22。除此之外，倒角22还可以用倒圆角替换。此处采用倒角22或倒圆角的设计，可以提高硬质合金冲击刀片与钻身固定后的抗冲击性能，提升冲击钻的抗冲击性能。

实施例6：

如图9所示，一种冲击钻头，包括钻身8以及实施例3中的硬质合金冲击刀片，钻身8的顶部开设有容置槽9，硬质合金冲击刀片焊接在容置槽9中，硬质合金冲击刀片的顶面由钻身8的上表面伸出形成钻头的钻尖10。

硬质合金冲击刀片通过铜片21焊接在容置槽9中，焊接时铜片21伸入到凹槽4中，从而增加了硬质合金冲击刀片与容置槽9槽底之间的焊接面积、强度。通过凹槽4分解力的作用与铜片21的补偿作用，大大降低了硬质合金冲击刀片对钻身8的冲击力。

硬质合金冲击刀片的底面总长与钻身的直径相同，使得硬质合金冲击刀片与容置槽9放置好后，只要硬质合金冲击刀片底面的两端与钻身左右两侧持平，利用工具将两者交接位置处夹紧，然后焊接，从而保证钻尖与钻身的中心线为同心设置。

Claims (10)

1.一种硬质合金冲击刀片，其特征在于：硬质合金冲击刀片的底面上开设有至少两个凹槽，凹槽打通硬质合金冲击刀片的前、后表面；凹槽的槽壁为劣弧形或半圆形；硬质合金冲击刀片的底面至凹槽最深位置处的距离为H，硬质合金冲击刀片侧表面的长度为L，H≤0.5L。

2.如权利要求1所述的硬质合金冲击刀片，其特征在于：凹槽位于底面上的槽宽为D，凹槽之间的间距为E，E≥0.4D。

3.如权利要求1或2所述的硬质合金冲击刀片，其特征在于：硬质合金冲击刀片的顶面包括左切削刃组以及右切削刃组，两切削刃组为倾斜设置，两者在硬质合金冲击刀片的顶面中部位置相交形成尖部；左切削刃组包括左前切削刃以及左后切削刃，右切削刃组包括右前切削刃以及右后切削刃；左后切削刃的一边壁与硬质合金冲击刀片的后表面相连，左后切削刃上开设有打通左后切削刃与硬质合金冲击刀片的后表面的导屑槽Ⅰ；右后切削刃的一边壁与硬质合金冲击刀片的前表面相连，右后切削刃上开设有打通右后切削刃与硬质合金冲击刀片的前表面的导屑槽Ⅱ。

4.如权利要求3所述的硬质合金冲击刀片，其特征在于：导屑槽Ⅰ以及导屑槽Ⅱ的数量均至少为两条。

5.如权利要求1或2所述的硬质合金冲击刀片,其特征在于:硬质合金冲击刀片的左、右侧表面与底面连接处为凸弧。

6.如权利要求1或2所述的硬质合金冲击刀片,其特征在于:硬质合金冲击刀片包括第一基体以及第二基体，硬质合金冲击刀片的顶面位于第一基体上，硬质合金冲击刀片的底面位于第二基体上，所述第一基体的硬度大于第二基体的硬度；第一基体与第二基体通过压制成型后相连。

7.如权利要求1所述的硬质合金冲击刀片,其特征在于:所述凹槽的数量为四个，凹槽呈等距排布。

8.如权利要求1所述的硬质合金冲击刀片,其特征在于:硬质合金冲击刀片的底面总长与钻身的直径相同。

9.一种冲击钻头，包括钻身，钻身的顶部开设有容置槽，其特征在于：还包括如权利要求1-8任意一项所述的硬质合金冲击刀片，容置槽的形状与硬质合金冲击刀片适配，硬质合金冲击刀片与容置槽焊接固定；硬质合金冲击刀片的顶面由容置槽伸出形成钻头的钻尖。

10.如权利要求9所述的一种冲击钻头，其特征在于：硬质合金冲击刀片的底面通过铜片与容置槽的槽底焊接。