[发明专利]用于隧道钻掘机的切削头工具

说明书

技术领域

本发明整体涉及用于机器的切削头工具，更具体地涉及用于隧道钻掘机的切削头工具，例如切割(ripper)工具。

背景技术

隧道钻掘机(TBM)被设计用于不同的地质条件。典型地，TBM装配有多个切削头工具，例如像用于较软岩石条件的切割工具。切割工具经受磨粒磨损以及冲击加载。切割工具被认为是磨损部件，其可在给定隧道的挖掘过程中反复更换。更换这些切割工具昂贵且耗时。因此，具有出众磨损寿命的切割工具在工业上具有高度价值。

传统的切割工具通过将硬质合金镶块经钎焊附接到钢柄上来制造。已经观察到钎焊过程使柄材料软化，使其更容易受到磨料磨损和其他失效。操作中，这种软化的钢倾向于在切削操作过程中通过磨料作用变得“被洗掉”，使得硬质合金镶块的柄露出。材料的损失使得镶块在镶块本身完全磨损之前断裂，由此使得本来仍具有剩余切削寿命的切割工具必须过早更换。

美国专利No.6339868题为“Cutting Tool and Shrink Fitting Method for the Same”。’868专利涉及包括工具保持部分和工具的切削工具。工具被构造成插入工具保持部分的孔中。工具包括工具主体、引导部分和肩部部分。工具主体具有大于工具保持部分不被加热时孔的内径的外径。引导部分同轴连接到工具主体并被构造成相对于工具保持部分基本同轴地定位工具。引导部分具有小于孔的内径的引导外径，使得引导部分能够插入孔。肩部部分形成在工具主体和引导部分之间以就坐在孔周围的表面上，从而在引导部分插入孔中时支承工具。

’868专利还涉及切削工具冷缩配合方法，其包括将同轴连接到工具的工具主体的引导部分插入形成在工具保持部分中的孔中，以基本上相对于工具保持部分同轴地支承和定位工具，使得连接工具主体和引导部分的肩部部分就坐在工具保持部分的孔周围的表面上。加热工具保持部分，使得工具的工具主体能够插入孔。冷却工具保持部分。

应该认识到，发明人进行这种背景描述来帮助读者，不应将其当作表明任何所指出的问题本身在本领域中有所认识。虽然描述的原理能够在一些方面和实施方式中消除其他系统中固有的问题，应当认识到，受保护的创新的范围通过权利要求书限定，而不是通过任何公开的特征解决这里表述的任何具体问题的能力限定。

发明内容

本发明涉及提供用于机器的切削头工具，例如用于隧道钻掘机的切割工具。在一种实施方式中，用于隧道钻掘机的切割工具包括工具体和多个切削元件镶块。工具体具有多个牙槽腔。切削元件镶块安装到工具体。切削元件镶块分别压配合在牙槽腔中。

在其他实施方式中，一种机器包括筒形外壳和可转动地安装在筒形外壳的远端的切削头。切削头包括安装到它的切割工具。切割工具具有工具体和多个切削元件镶块。工具体具有多个牙槽腔。切削元件镶块安装到工具体。切削元件镶块分别压配合在牙槽腔中。

在其他实施方式中，描述用于制造用于隧道钻掘机的切削头工具的方法。对工具体坯进行热处理以增加工具体坯的硬度。在工具体坯中以预定孔图案加工多个牙槽腔以形成工具体。将对应数量的切削元件镶块压配合到工具体中的牙槽腔中。

本发明的其他和替代方面和特征将从下面的详细说明和附图中认识。如将认识的，这里公开的切割工具、机器和用于制造切削头工具的方法能够在其他和不同的实施方式中执行，并且能够在多个方面修改。因此，应当理解，前面的总体描述和下面的详细描述都仅是示例性和解释性的，并不限制权利要求的范围。

附图说明

图1是具有根据本发明的原理构造的一种实施方式的切割工具的机器的一种实施方式的透视图；

图2是图1的机器的切削头端正视图；

图3是沿着图1的机器的图2的线3-3截取的纵向截面图；

图4是适合用于图1的机器的根据本发明的原理构造的切割工具组件的一种实施方式的透视图；

图5是图4的切割工具组件的冲刷面正视图；

图6是沿着图5中的线6-6截取的图4的切割工具组件的横截面视图；

图7是如图5的图4的切割工具组件的视图，但壳体的板被去除以示出从如图5的中间位置转动到接合位置的切割工具；

图8是适合用于根据本发明的原理构造的切割工具的工具体坯的一种实施方式的透视图；

图9是图8的工具体坯的切割侧正视图；

图10是沿着图9中的线10-10截取的图8的工具体坯的横截面视图；