[实用新型]一种耐磨轴颈的三牙轮钻头

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种三牙轮钻头，特别涉及一种带有耐磨轴颈的三牙轮钻头，属于钻头技术领域。

背景技术

目前矿用三牙轮钻头的轴颈一般采用热处理的金属材质。三牙轮钻头结构中，牙轮中心线(轴颈轴线)相对于钻机轴线呈50～55度的轴倾角，也即是牙轮相对竖直方向倾斜设置。牙轮钻头工作时，钻机施加给钻头上的轴压，通过轴颈及轴承传给牙轮，使得轴颈向靠近牙轮外侧的方向挤压，从而使轴颈的该侧面与牙轮内表面产生较大的挤压作用，加之牙轮带动滚动体绕轴颈高速旋转，使得长时间工作后的轴颈与牙轮相挤压的一侧的表面极易磨损。轴颈磨损不但破坏了轴承结构，还增大了轴颈与轴承内表面的摩擦，降低了牙轮钻头的工作效率，更重要的是，轴颈磨损加大了轴颈与牙轮之间的间隙，导致牙轮的松动和变形，使得牙轮与牙轮之间容易发生碰齿现象，钻头高速转动时，牙轮间的碰齿现象会极大地损坏牙轮结构，降低钻头的使用寿命。

发明内容

本实用新型针对现有技术三牙轮钻头轴颈与牙轮相挤压的侧面磨损严重、钻头结构易损坏、钻头使用寿命低的缺陷与不足，提供一种带有耐磨轴颈的三牙轮钻头，其轴颈耐磨性高，钻头结构稳定、使用寿命长。

本实用新为实现技术目的采用的技术方案是：

一种耐磨轴颈的三牙轮钻头，包括牙轮、轴颈和滚动体，所述轴颈靠近牙轮外侧的侧面上沿轴向设有开口凹槽，所述开口凹槽内设有耐磨合金堆焊层。

一种耐磨轴颈的三牙轮钻头，所述开口凹槽的横截面为月牙形，所述月牙形开口凹槽的弧顶位于轴颈靠近牙轮外侧的半圆周的顶部。

一种耐磨轴颈的三牙轮钻头，所述开口凹槽的最大深度为2～5mm。

一种耐磨轴颈的三牙轮钻头，所述开口凹槽的弧长为轴颈的圆周的1/3～1/2。

一种耐磨轴颈的三牙轮钻头，所述耐磨合金堆焊层采用钴铬钨合金。

与现有技术相比，本实用新型的特点是：

1.轴颈上与牙轮相挤压的侧面上设有开口凹槽和耐磨合金堆焊层，显著增强了轴颈的表面强度和耐磨性，减少了轴颈磨损现象，以及牙轮松动、碰齿现象，提高了牙轮钻头的结构强度，延长了钻头的使用寿命。

2.通过开口凹槽的设置，使轴颈表面局部增加的堆焊层不改变轴颈的几何尺寸，保证了牙轮钻头的正常工作。

3.仅在轴颈局部表面设置耐磨合金堆焊层，且耐磨合金堆焊层的横截面为月牙形，其厚度与轴颈表面受到的挤压荷载相适应，在保证轴颈耐磨性的前提下显著节约了耐磨合金材料。

附图说明

图1是本实用新型的耐磨轴颈的三牙轮钻头的结构示意图。

图2是图1的A-A剖视图。

图中：牙轮1，轴颈2，滚动体3，开口凹槽4，耐磨合金堆焊层5。

具体实施方式

参见图1和图2，本实用新型提供的耐磨轴颈的三牙轮钻头，包括牙轮1、轴颈2和滚动体3，轴颈2靠近牙轮外侧的侧面上沿轴向设有开口凹槽4，开口凹槽4内设有耐磨合金堆焊层5。三牙轮钻头中，牙轮中心线(即轴颈轴线)相对于钻机轴线呈50～55度的轴倾角，也即是牙轮相对竖直方向倾斜设置，其中，与岩层接触的一侧为牙轮外侧，相对的一侧为牙轮内侧。三牙轮钻头工作时，钻机施加给轴颈2的轴向压力，使得轴颈2向牙轮外侧的方向倾斜，因而轴颈2靠近牙轮外侧的侧表面与牙轮1的内表面产生较大的挤压作用，而轴颈2靠近牙轮内侧的侧表面与牙轮1的挤压作用则较小，因而钻头长时间工作后，轴颈2靠近牙轮外侧的侧表面更易产生磨损。本实用新型提供的三牙轮钻头，在轴颈2靠近牙轮外侧的侧面上设置开口凹槽4，并加工耐磨合金堆焊层5，显著增强了轴颈2的受挤压的侧面的表面强度和耐磨性，减少了轴颈磨损现象，以及牙轮松动、碰齿现象，提高了牙轮钻头的结构强度，延长了钻头的使用寿命。并且通过开口凹槽的设置，使轴颈表面局部增加的堆焊层不改变轴颈的几何尺寸，保证了牙轮钻头的正常工作。为进一步增强轴颈的耐磨性，可选用耐磨性好的钴铬钨合金堆焊。

本实用新型提供的耐磨轴颈的矿用三牙轮钻头，开口凹槽4的横截面形状可以为月牙形，并且月牙形开口凹槽4的弧顶位于牙轮外侧6的半圆周的顶部。月牙形的耐磨合金堆焊层5沿径向的厚度不同，月牙的弧顶位于受挤压作用最大的位置，耐磨层的厚度也最大，月牙自弧顶向两侧的厚度逐渐减小，适应轴颈表面逐渐减小的挤压作用，因而，月牙形的耐磨合金层5，其不同厚度的设置与轴颈表面的不同的受力分布情况相适应，在确保轴颈2的耐磨强度的前提下，显著节约耐磨合金材料成本。综合考虑轴颈2的受力情况，月牙形开口凹槽4的最大深度可以设置为2～5mm，弧长可以设置为轴颈2的圆周长的1/3～1/2。

上面结合附图对本实用新型的实施例做了具体说明，但本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨前提下做出各种变化。