專利名稱：具有帶槽口的切削嵌件的回轉(zhuǎn)式鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包括其所用的切削嵌件的開挖工具如回轉(zhuǎn)式鉆頭，以及使用這種回轉(zhuǎn)式鉆頭的鉆進方法，其中鉆頭可用于鉆穿各種地層。更具體地說，本發(fā)明涉及包括其所用的切削嵌件的頂鉆頭，以及使用這種頂鉆頭的方法，其中鉆頭可用于在地下礦井中鉆孔。
背景技術(shù)：
地下礦井例如煤礦的擴展需要挖掘隧道。最初，這些隧道具有未支撐頂部。因為頂部未被支撐，就增加了礦井塌陷的可能性，當(dāng)然也增加了地下煤礦開采的危險性。此外，未支撐的頂部易受從頂部掉落的巖石和碎屑的影響。掉落的巖石和碎屑可能傷害工人以及在隧道的地面產(chǎn)生危險的亂堆。
為了支撐和穩(wěn)定地下隧道中的頂部，在頂部即地層中鉆孔。用于鉆這些孔的設(shè)備包括帶有連接至鉆機的長軸即鉆鋼的鉆機。頂鉆頭在鉆鋼的遠端處可拆卸地安裝至鉆鋼。然后頂鉆頭壓靠在頂部上，并且鉆孔設(shè)備被操作以便在頂部鉆出鉆孔。根據(jù)特定情況，鉆孔延伸入頂部中大約兩英尺至大約二十英尺。典型的旋轉(zhuǎn)速度介于大約100轉(zhuǎn)/分鐘(rpm)至大約800rpm之間，通常推力介于大約1000磅至大約10,000磅之間，持續(xù)足夠的時間以便在地層中鉆出理想的孔。
頂部支撐構(gòu)件如頂板然后被連接至錨桿。在一種替代方法中，這些鉆孔填充著樹脂并且錨桿被固定在鉆孔內(nèi)。在另一個替代方法中，錨桿使用機械擴展器殼來將錨桿固定于鉆孔中。使用任一方法的最終結(jié)果是被支撐的頂部比未支撐的頂部具有更大的穩(wěn)定性。這降低了與地下開采相關(guān)的危險性。頂部螺栓連接過程被認(rèn)為是基本的地下開采作業(yè)。
頂部螺栓連接在地下開采中導(dǎo)致最大數(shù)量的失去時間傷害。在頂部螺栓連接過程期間，頂部未被支撐因此不具有最佳穩(wěn)定性。此外，頂部螺栓連接過程在頂部上施加應(yīng)力以致進一步提高了頂部螺栓連接過程期間的危險性。因此，鉆孔所需的總時間的下降減少了完成頂部螺栓連接過程所需的時間。由于這有助于頂部螺栓連接過程的總體速度、效率和安全性，所以希望這樣。
盡管可能有另外的方法來減少完成鉆出所需鉆孔的總時間，一種方法是使用一種頂鉆頭，這種頂鉆頭具有更長的使用壽命以便減少在頂部螺栓連接過程期間必須更換頂鉆頭所需的時間。另一種減少完成頂部螺栓連接過程的總時間的方法是使用鉆孔更快的頂鉆頭。
頂鉆頭通常包括安裝在鉆鋼上的鋼鉆頭主體。鉆頭主體具有軸向前端，切削嵌件通常通過銅焊固定至該軸向前端。切削嵌件為頂鉆頭的通常對頂鉆頭的使用壽命和頂鉆頭鉆孔的速度具有最大影響的部件。
因此，在此以前，人們開發(fā)了用于頂鉆頭的切削嵌件，其中這些切削嵌件具有各種幾何形狀。例如，Denman的美國專利No.4,342,368公開了一種用于頂鉆頭的切削嵌件。這種切削嵌件具有前面和正面，它們相交以便形成切削刃。這種切削嵌件還包括切口。
作為另一個實例，Ojanen的美國專利No.4,787,464公開了一種用于頂鉆頭的切削嵌件。這種切削嵌件具有相對于旋轉(zhuǎn)軸線傾斜成恒定角度的前面。切削嵌件還具有帶有可變后角的正面，該可變后角隨著在其徑向遠邊離軸線的徑向距離的增加而減小。
作為用于頂鉆頭的切削嵌件的另外一個實例，Dunn等人的美國專利No.6,595,305示出了一種頂鉆頭，該頂鉆頭在其軸向前端具有切削嵌件。這種切削嵌件具有三重切削刃。
在苛刻的鉆井條件或分層地質(zhì)條件中，與使用較薄的切削嵌件(例如厚度等于大約0.180英寸(4.57毫米)的切削嵌件)的頂鉆頭相比，使用較厚切削嵌件(例如厚度等于大約0.250英寸(6.35毫米)的切削嵌件)的頂鉆頭通常更不容易破損。由于破損的發(fā)生減少，使用較厚切削嵌件的頂鉆頭將會提供一種減少完成頂部螺栓連接過程總時間的方法。然而，利用使用較厚切削嵌件的頂鉆頭通常會降低穿進速率，因此，盡管減少了切削嵌件的破損，但總的鉆井速度相應(yīng)減少。
因此，很明顯，希望提供一種便于迅速完成頂部螺栓連接過程的改進的頂鉆頭。另外，很明顯，希望提供一種具有更長使用壽命的改進的頂鉆頭。此外，很明顯，希望提供一種具有增加的穿進速率的改進的頂鉆頭。此外，顯而易見，希望提供一種兼具更長使用壽命和增加的穿進速率的改進的頂鉆頭。

發(fā)明內(nèi)容
在其一種形式中，本發(fā)明為一種回轉(zhuǎn)式鉆頭嵌件，其包括可繞中心軸線旋轉(zhuǎn)的細長主體，其中該細長主體具有關(guān)于中心軸線對稱的一對對稱的半部。該細長主體包含設(shè)置于細長主體的對稱半部之間的中心槽口。每個對稱半部包括前面和頂面。頂面具有前表面和后讓面，其中前表面和后讓面鄰接且非共面。前切削刃位于前面與頂面的前表面的相交處。前表面相對于從中心軸線突出的第一徑向線以恒定傾角沿徑向傾斜，并且前表面從前切削刃向下且向后傾斜。
在其另外一種形式中，本發(fā)明為一種回轉(zhuǎn)式鉆頭，其包括具有軸向前表面的細長鉆頭主體，一回轉(zhuǎn)式鉆頭嵌件連接至該軸向前表面?；剞D(zhuǎn)式鉆頭嵌件包括可繞中心軸線旋轉(zhuǎn)的細長主體，其中該細長主體具有關(guān)于中心軸線對稱的一對對稱的半部。該細長主體包含設(shè)置于細長主體的對稱半部之間的中心槽口。每個對稱半部包括前面和頂面。頂面具有前表面和后讓面，其中前表面和后讓面鄰接且非共面。前切削刃位于前面與頂面的前表面的相交處。前表面相對于從中心軸線突出的第一徑向線以恒定傾角沿徑向傾斜，并且前表面從前切削刃向下且向后傾斜。
在其另外一種形式中，本發(fā)明為一種回轉(zhuǎn)式鉆頭嵌件，其包括可繞中心軸線旋轉(zhuǎn)的細長主體。細長主體具有關(guān)于中心軸線對稱的一對對稱的半部。細長主體包含設(shè)置于細長主體的對稱半部之間的中心槽口。每個對稱半部包括前面、頂面和位于前面與頂面相交處的前切削刃。頂面相對于垂直于從中心軸線突出的第一徑向線以及中心軸線的第二線以可變傾角從中心軸線沿徑向傾斜。
在其另外一種形式中，本發(fā)明為一種回轉(zhuǎn)式鉆頭，其包括具有軸向前端的細長鉆頭主體，回轉(zhuǎn)式鉆頭嵌件連接至該軸向前端?；剞D(zhuǎn)式鉆頭嵌件包括可繞中心軸線旋轉(zhuǎn)的細長主體。細長主體具有關(guān)于中心軸線對稱的一對對稱的半部。細長主體包含設(shè)置于細長體的對稱半部之間的中心槽口。每個對稱半部包括前面和頂面。前切削刃位于前面與頂面的前表面的相交處。頂面相對于垂直于從中心軸線突出的第一徑向線和中心軸線的第二線以可變傾角從中心軸線沿徑向傾斜。


以下為形成了該專利申請的一部分的附圖的簡要說明圖1為回轉(zhuǎn)式鉆頭的側(cè)視圖，該回轉(zhuǎn)式鉆頭包括具有銅焊的切削嵌件的鉆頭主體；圖2為圖1中所示的切削嵌件的一個定向的軸測圖；圖3為圖2的切削嵌件的俯視圖；圖4為圖2的切削嵌件的前視圖；圖5為圖2的切削嵌件的側(cè)視圖；圖6為圖1的的切削嵌件的另一定向的軸測圖；圖7為切削嵌件的另一具體實施例的俯視圖；圖8為切削嵌件的另一具體實施例的前視圖；以及圖9為圖8的切削嵌件的俯視圖。
具體實施例方式
參看附圖，圖1示出了總體上標(biāo)為20的呈頂鉆頭形式的回轉(zhuǎn)式鉆頭。頂鉆頭20具有通常鋼制的細長鉆頭主體22。細長鉆頭主體22具有大體圓柱形幾何形狀。鉆頭主體22具有軸向前端24和軸向后端26。鉆頭主體22在其軸向前端24中包含橫向槽28。鉆頭主體22還包含集塵開口30，其處于軸向前端24和軸向后端26的中間。在鉆孔操作期間，塵土和碎屑可以穿過該開口30。切削嵌件(或回轉(zhuǎn)式鉆頭嵌件)34置于橫向槽28內(nèi)并且通常通過銅焊固定在其中。
切削嵌件34通常由燒結(jié)的碳化鎢制成，該燒結(jié)的碳化鎢為鈷和碳化鎢的混合物。Miller等人的美國專利No.5,467,837(已轉(zhuǎn)讓給本專利申請的受讓人)提出了一些燒結(jié)(鈷)的碳化鎢成分以用于頂鉆頭的切削嵌件。Miller等人的美國專利No.5,467,837在此引入作為參考。
更具體地說，燒結(jié)的碳化鎢優(yōu)選地包含大約5個重量百分?jǐn)?shù)至大約15個重量百分?jǐn)?shù)的鈷與其余的碳化鎢。碳化鎢的顆粒大小可以大小不同。例如，碳化鎢顆粒的顆粒大小可以從大約1微米變化至大約18微米。燒結(jié)的碳化鎢的優(yōu)選等級隨特定應(yīng)用而變化。燒結(jié)的碳化鎢的以下等級通常用作回轉(zhuǎn)式鉆頭中的切削嵌件。等級No.1的碳化鎢顆粒尺寸位于大約1微米至大約18微米的范圍內(nèi)，標(biāo)稱鈷含量為大約5.7重量百分?jǐn)?shù)，羅克韋爾″A″刻度上的標(biāo)稱硬度為88.3。等級No.2的碳化鎢顆粒尺寸位于大約1微米至大約9微米的范圍內(nèi)，標(biāo)稱鈷含量為大約6.0重量百分?jǐn)?shù)，羅克韋爾″A″刻度上的標(biāo)稱硬度為90.4。等級No.3的WC顆粒尺寸位于大約1微米至大約15微米的范圍內(nèi)，標(biāo)稱鈷含量為大約5.6重量百分?jǐn)?shù)，羅克韋爾″A″刻度上的標(biāo)稱硬度為89.4。等級No.4的標(biāo)稱鈷含量為6.0重量百分?jǐn)?shù)，羅克韋爾″A″刻度上的標(biāo)稱硬度為89.6。應(yīng)當(dāng)理解，可以使用帶涂層的切削嵌件。在這方面，一種此類切削嵌件為多晶金剛石切削嵌件，其包括具有一個或多個多晶金剛石層的燒結(jié)的碳化鎢襯底，如Sheirer等人的用于″切削和切削嵌件″的美國專利No.5,429,199中所示，該專利為本專利申請的受讓人所擁有。該專利在此引入作為參考。
一種優(yōu)選的銅焊合金為HANDY HI-TEMP 548銅焊合金，由Handy & Harmon，Inc.(地址859第三大街，紐約，N.Y.10022)制造和銷售。HANDY HI-TEMP 548銅焊合金的標(biāo)稱成分(按重量百分?jǐn)?shù))為54.0-56.0％銅；5.5-6.5％鎳；3.5-4.5％錳；.01-.40％硅；除了其它元素的最大含量等于.50重量百分?jǐn)?shù)以外，余量為鋅。
使用這種銅焊合金的一種優(yōu)選方式為墊片的形式，該墊片與帶孔的鋼墊片結(jié)合使用。Whysong的美國專利No.4,817,742，和Greenfield等人的美國專利No.4,817,743公開了示例性的銅焊裝置，這些專利都由本專利申請的受讓人所擁有。這些專利每個都在此引入作為參考。
切削嵌件34具有總體上標(biāo)為36的切削嵌件主體，其具有總體上標(biāo)為38(圖2)的頂面、總體上標(biāo)為40的底面、總體上標(biāo)為42和44的相對的側(cè)面(圖2)和總體上標(biāo)為46和48的相對的邊緣表面(圖2)。切削嵌件主體36中包含中心定位的U形槽口(或中心槽口)50。U形槽口50基本上將切削嵌件體36分成相對于中心軸線A-A對稱的兩個相對的對稱連接部分。即標(biāo)為托架54(見圖3)的一個對稱部分和標(biāo)為托架56(見圖3)的另一個對稱部分。至少在一些方面中，切削嵌件36具有根據(jù)Sheirer等人的美國專利No.5,172,775(已轉(zhuǎn)讓給本專利申請的受讓人)的圖22中所示的切削嵌件的幾何形狀的線條所示的幾何形狀。Sheirer等人的美國專利No.5,172,775在此引入作為參考。
如圖2中所示，切削嵌件36具有中心軸線A-A，其中切削嵌件36可繞著該中心軸線A-A旋轉(zhuǎn)。存在第一徑向線B-B，其從中心軸線A-A沿徑向向外突出。存在第二線C-C，其穿過中心軸線A-A并且與第一徑向線B-B正交。如圖3中所示，切削嵌件36的厚度為″N″。優(yōu)選地，厚度″N″等于大約0.250英寸。
U形槽口50具有限定了槽口50的相對末端的相對的邊緣51和52。槽口50還包括U形表面53。特別如圖3中所示，U形槽口50的定向使得其水平中心軸線(D-D)相對于垂直于切削嵌件主體36的側(cè)面(42和44)的線(F-F)成銳角″E″設(shè)置。角度E介于大約0°和大約45°范圍之間。角度E的一個優(yōu)選數(shù)值等于大約5°。
參看一個對稱部分54，存在前面60和相對的后面62(見圖3)。頂面38包括前頂面64和后讓面66。前頂面64和后讓面66鄰接且非共面。前頂面64和后讓面66相交以形成頂端68，該頂端68沿著一個對稱部分54的長度從槽口50的邊緣51延伸到所述一個邊緣表面46。
如關(guān)于另一個對稱部分56更詳細描述，前頂面64相對于從中心軸線A-A突出的第一徑向線B-B傾斜成恒定傾角(見圖4中角度G)。前頂面64還相對于垂直于徑向線B-B的第二線C-C傾斜成恒定傾角(見圖5中的角度H)。后讓面66相對于前頂面64定向成一角度。關(guān)于這方面，后讓面66相對于第二線C-C以可變傾角從中心軸線A-A沿徑向傾斜。
所述一個邊緣表面46具有前緣部分70和后緣部分72。前緣部分70和后緣部分72相互鄰接。前緣部分70的定向使得其相對于垂直于前面60的線設(shè)置成銳角″I″。角度″I″可介于大約0°和大約10°之間。一個優(yōu)選角度I等于大約5°。后緣部分72的定向使得其相對于垂直于前面60的線設(shè)置成銳角″J″。角度J可介于大約5°和大約45°之間。一個優(yōu)選角度J等于大約22°。
前頂面64與前緣部分70和后緣部分72的一部分相交以形成前拐角74，拐角74具有由前頂面64和前緣部分70相交限定的前部74A和由前頂面64與后緣部分72的一部分相交限定的后部74B。后頂面66與后緣部分72的一部分相交以便形成后拐角76。側(cè)面間隙邊緣78位于前面60和前緣部分70之間的相交處。前切削刃80位于前面60和前頂面64之間的相交處。后刃82位于后面62和后讓面66之間的相交處。
前頂面64限定了五邊(即五邊形)的基本上平面的表面，其中各邊都沒有彼此平行。更具體地說，這些邊是頂端68、U形槽口50的邊緣51的一部分、前切削刃80、前緣部分74的前部74A和后部74B。這些邊限定了前頂面64。后讓面66限定了四邊構(gòu)成的基本上平面的表面，其中各邊都沒有彼此平行，即為梯形表面。更具體地說，頂端68、U形槽口50的邊緣51的一部分、后刃82和后拐角76限定了后讓面66。
參看另一個對稱部分56，有前面88和相對的后面90。頂面38包括前頂面92和后讓面94。前頂面92和后讓面94相交以形成頂端96，該頂端96沿著所述一個對稱部分56的長度從槽口50的邊緣52向所述一個邊緣表面48延伸。
所述一個邊緣表面48具有前緣部分98和后緣部分100。前緣部分98和后緣部分100相互鄰接。前緣部分98的定向使得其相對于垂直于前面88的線設(shè)置成銳角″K″。角度″K″可介于大約0°和大約10°之間。一個優(yōu)選角度K等于大約5°。后緣部分100的定向使得其相對于垂直于前面88的線設(shè)置成銳角″L″。角度L可介于大約5°和大約45°之間。一個優(yōu)選角度L等于大約22°。
前頂面92與前緣部分98和后緣部分100的一部分相交以形成前拐角102，前拐角102具有由前頂面92和前緣部分98相交限定的前部102A和由前頂面92與后緣部分100的一部分相交限定的后部102B。后讓面94與后緣部分100的一部分相交以形成后拐角104。側(cè)面間隙邊緣106位于前面88和前緣部分98之間的相交處。前切削刃108位于前面88和前頂面92之間的相交處。后刃110位于后面90和后讓面94之間的相交處。
前頂面92限定了由五邊(五邊形)構(gòu)成的基本上平面的表面，其中各邊都沒有彼此平行。更具體地說，這些邊是頂端96、U形槽口50的邊緣52的一部分、前切削刃108、前緣部分102的前部102A和后部102B。這些邊限定了前頂面92。后讓面94限定了由四邊構(gòu)成的基本上平面的表面，其中各邊都沒有彼此平行，即為梯形表面。更具體地說，頂端96、U形槽口50的邊緣52的一部分、后刃110和后拐角104限定了后讓面94。
前頂面92相對于從中心軸線A-A突出的徑向線B-B傾斜成恒定傾角G(見圖4)并且相對于線C-C，即垂直于徑向線B-B的第二線傾斜成恒定的傾角H(見圖5)。角度G介于大約10°和大約40°之間，其較窄的范圍介于大約20°和大約35°之間，最優(yōu)選的角度G等于大約22°。角度H之間大約10°和大約35°之間，最優(yōu)選的角度H等于大約22°。
后讓面94相對于前頂面92定向。在這方面，后讓面94相對于第一徑向線B-B設(shè)置成等于大約18°的角度并且相對于線C-C設(shè)置成可變角度，其中該角度取決于并不平行于線B-B的半徑的弦。
參看圖7，示出了切削嵌件36′的另一個實施例。切削嵌件36′的該實施例的結(jié)構(gòu)遵循切削嵌件36的幾何形狀。切削嵌件36和切削嵌件36′之間的區(qū)別為在切削嵌件36′中，槽口50′的定向使得水平中心軸線(D′-D′)垂直于相對側(cè)面42′和44′。
參看圖8和9，還應(yīng)當(dāng)理解，除了切削嵌件200在其中具有中心槽口218以外，切削嵌件200的該另一具體實施例的幾何形狀遵循Ojanen的美國專利No.4,787,464(Ojanen的美國專利No.4,787,464在此引入作為參考)中所示的幾何形狀的線條。切削嵌件200具有切削嵌件主體202，該切削嵌件主體202可繞著中心軸線X-X旋轉(zhuǎn)并且相對于該軸線對稱。軸線X-X的相對兩側(cè)上的一半的每個對稱部分包括頂面204，該頂面204與前面206相交以形成切削刃208。頂面204相對于線210(垂直于軸線X-X和徑向線212的線)具有傾角，該傾角隨著離軸線X-X的徑向距離減小。
遵循Ojanen的美國專利No.4,787,464中所述的線條，頂面204的傾角隨著離中心軸線X-X的徑向距離的遠離而減小。在最接近中心軸線X-X的點，傾角可介于大約25度至大約55度的范圍。在切削嵌件的徑向遠端，傾角可介于大約15度和大約25度之間。
進行了試驗以便比較本發(fā)明的頂鉆頭的性能與兩個比較用的標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)有技術(shù)頂鉆頭。比較試驗中使用的一個比較的頂鉆頭，即Comp.No.1A和1B，為標(biāo)準(zhǔn)SVl 19頂鉆頭，其由Kennametal Inc.of Latrobe，Pennsylvania 15650制造和銷售，其中SVl 19頂鉆頭包含中心槽口和標(biāo)準(zhǔn)的21度后角。另一個比較頂鉆頭，即Comp.No.2A和2B，為標(biāo)準(zhǔn)Model RRWT頂鉆頭，由Kennametal Inc.制造和銷售，其中RRWT頂鉆頭包含具有槽狀后角但沒有中心槽口的厚切削嵌件(即厚度等于0.250英寸)。用于試驗的本發(fā)明的頂鉆頭(No.3A和No.3B)使用兼具中心槽口和槽狀切削角的切削嵌件，如圖2中所示。
試驗通過在沒有任何冷卻劑(即干燥)的情況下鉆進一塊Barre花崗巖而在實驗室環(huán)境進行，推力等于5760磅，速度等于300轉(zhuǎn)/分(RPM)。這些試驗的結(jié)果在表1中陳述。各種頂鉆頭進行兩次試驗。對于每次試驗，表1描述了用英寸測量的頂鉆頭鉆進的深度和用秒測量的鉆孔所用時間。表1然后描述了用英寸測量的平均距離、用秒測量的平均鉆井時間和用英寸/秒測量的平均穿進速率。
以5760磅推力和300 RPM速度在Barre花崗巖中比較鉆孔試驗的結(jié)果

表1試驗結(jié)果表明對于以等于5760磅的推力和等于300 RPM的速度鉆進Barre花崗巖，本發(fā)明的頂鉆頭(Inv.No.3A和3B)的鉆速比SVl頂鉆頭(Comp.No.1A和1B)的鉆速快大約15.9％，比RRWT頂鉆頭(Comp.No.2A和2B)的鉆速快大約11.5％。這些結(jié)果說明本發(fā)明已經(jīng)實現(xiàn)了鉆速的改進。
本文提到的專利及其它文件在此引入作為參考。本發(fā)明的其它實施例對于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員來說在閱讀本發(fā)明的說明書或其中所公開的實施方法之后是顯而易見的。說明書和實例只為說明性，并不限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的真實范圍和精神由以下權(quán)利要求書指示。
權(quán)利要求
1.回轉(zhuǎn)式鉆頭嵌件，包括可繞中心軸線旋轉(zhuǎn)的細長主體，該細長主體具有關(guān)于中心軸線對稱的一對對稱的半部，該細長主體包含設(shè)置于細長主體的對稱的半部之間的中心槽口；并且每個對稱半部包括前面；頂面，其具有前表面和后讓面，其中前表面和后讓面鄰接且非共面；前切削刃，位于前面與所述頂面的前表面的相交處；以及所述前表面相對于從中心軸線突出的第一徑向線沿徑向以恒定傾角傾斜，并且所述前表面從前切削刃向下且向后傾斜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)式鉆頭嵌件，其特征在于，所述前表面相對于垂直于第一徑向線以及中心軸線的第二線以恒定傾角傾斜。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的回轉(zhuǎn)式鉆頭嵌件，其特征在于，所述后讓面相對于第二線從中心軸線以可變角度沿徑向傾斜。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的回轉(zhuǎn)式鉆頭嵌件，其特征在于，所述前表面相對于第二線的所述傾角介于大約10度和大約35度之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的回轉(zhuǎn)式鉆頭嵌件，其特征在于，所述前表面相對于所述第二線的所述傾角大約為22度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)式鉆頭嵌件，其特征在于，所述前表面為五邊形形狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)式鉆頭嵌件，其特征在于，所述后讓面為梯形形狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)式鉆頭嵌件，其特征在于，所述前表面和后讓面之間的接合部限定了頂端，并且該頂端沿背離中心軸線的徑向離開前切削刃。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)式鉆頭嵌件，其特征在于，所述后讓面基本上為平面。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)式鉆頭嵌件，其特征在于，每個對稱半部還包括后面和遠邊，該遠邊朝向后面向后且向內(nèi)傾斜。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的回轉(zhuǎn)式鉆頭嵌件，其特征在于，所述遠邊具有以第一傾角朝向后面向后且向內(nèi)傾斜的前緣部分和以第二傾角朝向后面向后且向內(nèi)傾斜的后緣部分。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的回轉(zhuǎn)式鉆頭嵌件，其特征在于，第二傾角大于第一傾角。
13.一種回轉(zhuǎn)式鉆頭，包括具有軸向前端的細長鉆頭主體，一回轉(zhuǎn)式鉆頭嵌件連接至該軸向前端；并且該回轉(zhuǎn)式鉆頭嵌件包括可繞中心軸線旋轉(zhuǎn)的細長主體，其中該細長主體具有關(guān)于中心軸線對稱的一對對稱的半部；該細長主體包含設(shè)置于細長主體的對稱半部之間的中心槽口；并且每個對稱半部包括前面；頂面，該頂面具有前表面和后讓面，其中前表面和后讓面鄰接且非共面；前切削刃，位于前面與頂面的前表面的相交處；所述前表面相對于從中心軸線突出的第一徑向線沿徑向以恒定傾角傾斜，并且所述前表面從前切削刃向下且向后傾斜。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的回轉(zhuǎn)式鉆頭，其特征在于，所述前表面相對于垂直于第一徑向線以及中心軸線的第二線以恒定傾角傾斜。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的回轉(zhuǎn)式鉆頭，其特征在于，所述后讓面相對于第二線以可變角度從中心軸線沿徑向傾斜。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的回轉(zhuǎn)式鉆頭，其特征在于，所述前表面相對于第二線的所述傾角介于大約10度和大約55度之間。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的回轉(zhuǎn)式鉆頭，其特征在于，所述前表面相對于所述第二線的所述傾角大約為22度。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的回轉(zhuǎn)式鉆頭，其特征在于，所述前表面相對于從中心軸線突出的第一徑向線以恒定傾角從所述中心軸線傾斜徑向距離，并且相對于垂直于所述徑向線的第二線以恒定傾角傾斜。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的回轉(zhuǎn)式鉆頭，其特征在于，所述前表面為梯形形狀。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的回轉(zhuǎn)式鉆頭，其特征在于，所述后讓面為五邊形形狀。
21.根據(jù)權(quán)利要求13所述的回轉(zhuǎn)式鉆頭，其特征在于，后讓面基本上為平面。
22.根據(jù)權(quán)利要求13所述的回轉(zhuǎn)式鉆頭，其特征在于，每個對稱半部還包括后面和遠邊，該遠邊朝向后面向后且向內(nèi)傾斜。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的回轉(zhuǎn)式鉆頭，其特征在于，該遠邊具有以第一傾角朝向后面向后且向內(nèi)傾斜的前緣部分和以第二傾角朝向后面向后向內(nèi)傾斜的后緣部分。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的回轉(zhuǎn)式鉆頭，其特征在于，第二傾角大于第一傾角。
25.根據(jù)權(quán)利要求13所述的回轉(zhuǎn)式鉆頭嵌件，其特征在于，所述細長主體包括至少一個集塵開口。
26.一種回轉(zhuǎn)式鉆頭嵌件，包括可繞中心軸線旋轉(zhuǎn)的細長主體，該細長主體具有關(guān)于中心軸線對稱的一對對稱的半部；細長主體包含設(shè)置于細長主體的對稱半部之間的中心槽口；并且每個對稱半部包括前面；頂面；位于前面與頂面相交處的前切削刃；并且頂面相對于垂直于從中心軸線突出的第一徑向線以及中心軸線的第二線以可變傾角從中心軸線沿徑向傾斜。
27.一種回轉(zhuǎn)式鉆頭，包括具有軸向前端的細長鉆頭主體，一回轉(zhuǎn)式鉆頭嵌件連接至該軸向前端；所述回轉(zhuǎn)式鉆頭嵌件包括可繞中心軸線旋轉(zhuǎn)的細長主體，細長主體具有關(guān)于中心軸線對稱的一對對稱的半部；細長主體包含設(shè)置于細長主體的對稱半部之間的中心槽口；并且每個對稱半部包括前面；頂面；前切削刃，位于前面與頂面的相交處；并且頂面相對于垂直于從中心軸線突出的第一徑向線以及中心軸線的第二線成以變傾角從中心軸線沿徑向傾斜。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的回轉(zhuǎn)式鉆頭，其特征在于，所述細長主體包括至少一個集塵開口。
全文摘要
一種回轉(zhuǎn)式鉆頭嵌件(34)，其包括可繞中心軸線旋轉(zhuǎn)的細長主體(36)，其中該細長主體(36)具有關(guān)于中心軸線對稱的一對對稱的半部(54、56)。該細長主體包含設(shè)置于細長主體(36)的對稱半部(54、56)之間的中心槽口(50)。每個對稱半部包括前面(60、88)和頂面(38)，該頂面(38)具有前表面(64、92)和后讓面(66、94)，其中前表面和后讓面鄰接且非共面。每個對稱半部還具有位于前面與頂面的前表面的相交處的前切削刃(80、108)。前表面相對于從中心軸線突出的第一徑向線沿徑向以恒定角度傾斜，并且前表面從前切削刃向下且向后傾斜。
文檔編號E21B10/30GK101072924SQ200580032188
公開日2007年11月14日 申請日期2005年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月24日
發(fā)明者L·A·奧爾康, G·L·伍茲 申請人:鈷碳化鎢硬質(zhì)合金公司