切削刀具、切削刀具鑲件及切削刀具本體的製作方法
2023-05-13 02:27:46
切削刀具、切削刀具鑲件及切削刀具本體的製作方法
【專利摘要】公開了切削刀具、切削刀具鑲件及切削刀具本體。該切削刀具本體包含：在其軸向前端處的一個承窩、以及被構造和安排成用於附連到該切削刀具本體上的該承窩之中的一個鑲件。該鑲件包括在該鑲件的軸向後端處的一個安裝末端部分。該安裝末端部分包括：一個第一錐形區段；鄰近該第一錐形區段並且在該第一錐形區段的軸向後方的一個第二錐形區段，其中該第二錐形區段具有一個軸向後端直徑；以及鄰近該第二錐形區段並且在該第二錐形區段的軸向後方的一個基底，該基底具有一個基底直徑，該基底直徑大於該第二錐形區段的軸向後端直徑。該承窩被構造和安排成用於與該鑲件的安裝末端部分協作。
【專利說明】切削刀具、切削刀具鑲件及切削刀具本體
【技術領域】
[0001]本發明涉及在例如採礦或施工活動中用於撞擊基底的切削刀具。
【背景技術】
[0002]切削刀具是與用來將基底(如煤、巖石、浙青路面、浙青混凝土、混凝土或類似物)進行破碎(或切割)的一種機器結合使用的。就其非常基本的方面而言，這樣一種機器包括一個從動構件(例如，鏈條、輪、或轉鼓)、直接或者間接地安裝到該從動構件上的一個夾持器、以及可轉動地夾持在該夾持器中的一個可轉動的切削刀具。通常，該切削刀具在其軸向前端處具有一個硬質(例如，燒結的碳化(鈷)鎢)鑲件並且被這個刀具夾持器可旋轉地保持。這種切削刀具、特別是該硬質鑲件在撞擊基底以便在碰撞時將其破碎成小片。
[0003]因為嚴格的操作環境，硬質鑲件連同整個可旋轉的切削刀具經受極大的力。如果該切削刀具和/或硬質鑲件不擁有適當的強度和斷裂韌性，這些力可能對其造成損壞。因此，令人希望的是該切削刀具和/或硬質鑲件的設計將增強其強度和斷裂韌性。
【發明內容】
[0004]根據本發明的一個方面，一種用於撞擊地層的切削刀具包括一個切削刀具本體，該切削刀具本體帶有一條中央縱向軸線並且具有:在軸向前端處的一個頭部分、在該頭部分的軸向後方的一個套環部分、以及在該套環部分的軸向後方並且位於軸向後端處的一個柄部分。該切削刀具本體包含在其軸向前端處的一個承窩。該切削刀具進一步包括被構造和安排成用於附連到該切削刀具本體上的承窩中的一個鑲件，該鑲件具有與該切削刀具本體相同的中央縱向軸線。該鑲件包括:在該鑲件的軸向前端處的一個總體上圓錐形的尖端部分、鄰近該總體上圓錐形的尖端部分並且在該尖端部分的軸向後方的一個中央部分、以及在該鑲件的軸向後端處的一個安裝末端部分，其中該安裝末端部分鄰近該中央部分並且在該中央部分的軸向後方。該安裝末端部分包括:鄰近該中央部分並且在該中央部分的軸向後方的一個第一錐形區段；鄰近該第一錐形區段並且在該第一錐形區段的軸向後方的一個第二錐形區段，其中該第二錐形區段具有一個軸向後端直徑；以及鄰近該第二錐形區段並且在該第二錐形區段的軸向後方的一個基底，該基底具有的基底直徑大於該第二錐形區段的軸向後端直徑。
[0005]根據本發明的另一個方面，一種具有中央縱向軸線的切削刀具鑲件包括:在該鑲件的軸向前端處的一個總體上圓錐形的尖端部分、鄰近該總體上圓錐形的尖端部分並且在該尖端部分的軸向後方的一個中央部分、以及在該鑲件的軸向後端處的一個安裝末端部分，其中該安裝末端部分鄰近該中央部分並且在該中央部分的軸向後方。該安裝末端部分包括:鄰近該中央部分並且在該中央部分的軸向後方的一個第一錐形區段；鄰近該第一錐形區段並且在該第一錐形區段的軸向後方的一個第二錐形區段，其中該第二錐形區段具有一個軸向後端直徑；以及鄰近該第二錐形區段並且在該第二錐形區段的軸向後方的一個基底，該基底具有的基底直徑大於該第二錐形區段的軸向後端直徑。[0006]根據本發明的又另一個方面，一種帶有中央縱向軸線的切削刀具本體包括在該切削刀具本體的軸向前端處的一個頭部分，該頭部分具有一個承窩，該承窩在該軸向前端處限定了一個開口。該切削刀具本體還包括:在該頭部分的軸向後方的一個套環部分以及在該套環部分的軸向後方並且位於軸向後端處的一個柄部分。該承窩包括:鄰近該開口並且在該開口的軸向後方的一個第一錐形壁、鄰近該第一錐形壁並且在該第一錐形壁的軸向後方的一個第二錐形壁、以及鄰近該第二錐形壁並且在該第二錐形壁的軸向後方的一個基底部分。
[0007]本發明的這些和其他方面在查看本說明書及附圖之後將得到更全面的理解。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1是根據本發明一個方面的一種切削刀具的局部截面側視圖。
[0009]圖2是根據本發明一個方面在圖1中示出的切削刀具鑲件的放大側視圖。
[0010]圖3是根據本發明一個方面在圖1中示出的切削刀具本體的局部截面側視圖。
【具體實施方式】
[0011]參見附圖，在此展示了本發明的一種切削刀具，總體上指定為10。對於該切削刀具10而言的多種示例性操作包括但不限於:路面整平(或銑刨)、採煤、混凝土切割以及其他種類的切削操作，其中帶有硬質切削構件的切削刀具撞擊在基底(例如，地層、路面、道路浙青材料、混凝土、以及類似物)上，從而使基底破裂成不同大小的碎片。此外，應該認識到，本發明的切削刀具10可以根據該工具的所希望的應用而以不同的大小和尺寸進行製造。
[0012]如在此所使用的，術語「切削刀具」總體上是指在使用過程中總體上被固定在位的可轉動的切削刀具或者可分度的切削刀具。
[0013]參見圖1，切削刀具10具有一條中央縱向軸線A-A。在一個方面，切削刀具10可以是關於軸線A-A對稱的和/或圍繞該軸線旋轉。該切削刀具10包括長形的切削刀具本體，總體是指定為12，該本體通常由鋼製成。長形的切削刀具本體12呈現一種總體上圓柱形的幾何形狀、並且具有一個軸向前端14以及一個軸向後端16。
[0014]長形的切削刀具本體12包括:一個頭部分18、一個柄部分20、以及一個套環部分22，其中該套環部分22是介於該頭部分18與該柄部分20之間並且與它們相鄰近。套環部分22是在頭部分18的軸向後方並且該柄部分20是在套環部分22的軸向後方。柄部分20包括與軸向後端16鄰近的一個環形槽24，用於接收一個保持環(未示出)，如普遍已知的。
[0015]如圖3所示，頭部分18在該切削刀具本體12的軸向前端14處包含一個承窩28。該承窩在該切削刀具本體12的軸向前端14限定了一個開口 30。在一個方面，承窩28包括一個鄰近該開口 30並且在該開口的軸向後方的第一錐形壁32、一個鄰近該第一錐形壁32並且在該第一錐形壁的軸向後方的第二錐形壁34、以及鄰近該第二錐形壁34並且在該第二錐形壁的軸向後方的基底部分36。
[0016]承窩28的第二錐形壁34具有一個軸向後部直徑D1，即在第二錐形壁34的軸向最後方部分處的直徑，在此處該第二錐形壁34與基底部分36相遇。承窩28的基底部分36具有一個基底部分直徑，例如，D2。在一個方面，該基底部分直徑D2大於軸向後部直徑D1。
[0017]仍參見圖3，承窩28的第一錐形壁32朝向該切削刀具本體12的軸向後端16總體上向內逐漸變細。在一個方面，第一錐形壁32與該中央縱向軸線A-A成一個第一角度W而逐漸變細。承窩28的第二錐形壁34朝向該切削刀具本體12的軸向後端16總體上向內逐漸變細。在一個方面，第二錐形壁34與該中央縱向軸線A-A成一個第二角度X而逐漸變細。在另一個方面，第一錐形壁32的第一角度W不同於第二錐形壁34的第二角度X。
[0018]參見圖1和圖2，該切削刀具10進一步包括總體上指定為40的一種硬質切削構件或硬質切削鑲件。鑲件40被構造和安排成以便在該切削刀具本體12的軸向前端14處例如通過釺焊而附連在承窩28之內。當被附連到該切削刀具本體12上時，這個鑲件實質上具有與該切削刀具本體12相同的中央縱向軸線A-A。
[0019]具體參見圖2，鑲件40包括一個軸向前端42以及一個軸向後端44。鑲件40可以例如由一種硬質材料(例如像燒結的碳化(鈷)鶴)製成。鑲件40包括:在鑲件40的軸向前端42處或鄰近處的一個總體上圓錐形的尖端部分46、鄰近該總體上圓錐形的尖端部分46並且在其軸向後方的一個中央部分48、以及在鑲件40的軸向後端44處的一個安裝末端部分50。這個安裝末端部分50與中央部分48鄰近並且在其軸向後方。
[0020]在一個方面，鑲件40的安裝末端部分50包括:鄰近該中央部分48並且在其軸向後方的一個第一錐形區段52、鄰近該第一錐形區段52並且在其軸向後方的一個第二錐形區段54、以及鄰近該第二錐形區段54並且在其軸向後方的一個基底56。
[0021 ] 如圖2所示，第二錐形區段54具有一個軸向後端直徑D3，即在第二錐形區段54的軸向最後方部分處的直徑，在此該第二錐形區段54與基底56相遇。基底56具有一個基底直徑，例如D4。在一個方面，基底直徑D4大於該第二錐形區段54的軸向後端直徑D3。
[0022]仍參見圖2，鑲件40的第一錐形區段52朝向該鑲件40的軸向後端44總體上向內逐漸變細。在一個方面，第一錐形區段52與該中央縱向軸線A-A成一個第一角度Y而逐漸變細。鑲件40的第二錐形區段54朝向該鑲件40的軸向後端44總體上向內逐漸變細。在一個方面，第二錐形區段54與該中央縱向軸線A-A成一個第二角度Z而逐漸變細。在另一個方面，第一錐形區段52的第一角度Y不同於第二錐形區段54的第二角度Z。
[0023]圖1展示了在該切削刀具本體12的承窩28中被定位或者被附連在位的鑲件40。如應該認識到，承窩28的第一錐形壁32被構造和安排成用於與鑲件40的第一錐形區段52協作。此外，承窩28的第二錐形壁34被構造和安排成用於與鑲件40的第二錐形區段54協作。並且，承窩28的基底部分36被構造和安排成用於與鑲件40的基底56協作。此外，應該認識到，鑲件40的基底56以及該承窩28的基底部分36被構造和安排成具有足夠的尺寸公差而使得該鑲件40的基底56可以被插入該承窩28的基底部分36之中。
[0024]在該切削刀具10的操作過程中，應該認識到，在鑲件40的軸向前端42處產生力，並且這些力被傳送穿過該鑲件本體，即穿過圓錐形的尖端部分46和中央部分48並且穿過該安裝末端部分50從而在鑲件40的基底56上產生一個合成應力。有利的是，該第一錐形區段52、特別是該第二錐形區段54的設計導致較少的材料從承窩28中被去除，這進而使該切削刀具本體12的頭部分18中支撐該鑲件40的周圍鋼材料變得堅固，因而減少了鑲件40破裂的可能性和/或減少了在該切削刀具本體12的頭部分18中鋼疲勞的可能性，以便防止該切削刀具10的災變失效。
[0025]此外，應該認識到的是，承窩28的與基底56相關聯的基底部分36以及這些錐形區段52和54被構造和安排成允許額外的釺焊材料圍繞該鑲件40流動並形成安裝末端部分50，從而在鑲件40與承窩28之間產生更強的結合。
[0026]應該認識到的是，基底56被構造和安排成用於在該切削刀具10的碰撞周期中出現最大當量負載的位置處向該鑲件40提供更多的材料、並且用於在研磨切削條件下當刀具達到其最終使用期限時向該切削刀具本體18提供更長的持續磨損保護。
[0027]雖然已經出於說明的目的在上文中說明了本發明的多個具體方面，但是對於本領域普通技術人員而言明顯的是可以對本發明的細節進行多種變更而不背離本發明。
【權利要求】
1.一種用於撞擊地層的切削刀具，該切削刀具包括:一個切削刀具本體，該切削刀具本體帶有一條中央縱向軸線並且具有在一個軸向前端處的一個頭部分、在該頭部分的軸向後方的一個套環部分、以及在該套環部分的軸向後方並且位於一個軸向後端處的一個柄部分，該切削刀具本體包含在其軸向前端處的一個承窩；以及一個鑲件，該鑲件被構造和安排成用於附連到該切削刀具本體上的該承窩之中，該鑲件具有與該切削刀具本體相同的中央縱向軸線，該鑲件包括:在該鑲件的軸向前端處的一個總體上圓錐形的尖端部分、鄰近該總體上圓錐形的尖端部分並且在該尖端部分的軸向後方的一個中央部分、以及在該鑲件的軸向後端處的一個安裝末端部分，該安裝末端部分鄰近該中央部分並且在該中央部分的軸向後方，該安裝末端部分包括:鄰近該中央部分並且在該中央部分的軸向後方的一個第一錐形區段；鄰近該第一錐形區段並且在該第一錐形區段的軸向後方的一個第二錐形區段，該第二錐形區段具有一個軸向後端直徑；以及鄰近該第二錐形區段並且在該第二錐形區段的軸向後方的一個基底，該基底具有一個基底直徑，該基底直徑大於該第二錐形區段的軸向後端直徑。
2.如權利要求1所述的切削刀具，其中該鑲件的第一錐形區段朝向該鑲件的軸向後端向內逐漸變細。
3.如權利要求2所述的切削刀具，其中該鑲件的第二錐形區段朝向該鑲件的軸向後端向內逐漸變細。
4.如權利要求1所述的切削刀具，其中該鑲件的第一錐形區段與該中央縱向軸線成一個第一角度而逐漸變細。
5.如權利要求4所述的切削刀具`，其中該鑲件的第二錐形區段與該中央縱向軸線成一個第二角度而逐漸變細，其中該第一錐形區段的第一角度不同於該第二錐形區段的第二角度。
6.如權利要求1所述的切削刀具，其中該承窩在該切削刀具本體的軸向前端處限定了一個開口並且該承窩包括:鄰近該開口並且在該開口的軸向後方的一個第一錐形壁；鄰近該第一錐形壁並且在該第一錐形壁的軸向後方的一個第二錐形壁；以及鄰近該第二錐形壁並且在該第二錐形壁的軸向後方的一個基底部分。
7.如權利要求6所述的切削刀具，其中該承窩的第一錐形壁被構造和安排成用於與該鑲件的第一錐形區段協作。
8.如權利要求7所述的切削刀具，其中該承窩的第二錐形壁被構造和安排成用於與該鑲件的第二錐形區段協作。
9.如權利要求8所述的切削刀具，其中該承窩的基底部分被構造和安排成用於與該鑲件的基底協作。
10.如權利要求8所述的切削刀具，其中該承窩的第二錐形壁具有一個軸向後端直徑，並且該承窩的基底部分具有一個基底部分直徑，該基底部分直徑大於該第二錐形壁的軸向後端直徑。
11.如權利要求6所述的切削刀具，其中該承窩的第一錐形壁與該中央縱向軸線成一個第一角度而逐漸變細。
12.如權利要求11所述的切削刀具，其中該承窩的第二錐形壁與該中央縱向軸線成一個第二角度而逐漸變細，其中該第一錐形壁的第一角度不同於該第二錐形壁的第二角度。
13.一種具有中央縱向軸線的切削刀具鑲件，該切削刀具鑲件包括:在該切削刀具鑲件的軸向前端處的一個總體上圓錐形的尖端部分；鄰近該總體上圓錐形的尖端部分並且在該尖端部分的軸向後方的一個中央部分；在該切削刀具鑲件的軸向後端處的一個安裝末端部分，該安裝末端部分鄰近該中央部分並且在該中央部分的軸向後方，該安裝末端部分包括:鄰近該中央部分並且在該中央部分的軸向後方的一個第一錐形區段；鄰近該第一錐形區段並且在該第一錐形區段的軸向後方的一個第二錐形區段，該第二錐形區段具有一個軸向後端直徑；以及鄰近該第二錐形區段並且在該第二錐形區段的軸向後方的一個基底，該基底具有一個基底直徑，該基底直徑大於該第二錐形區段的軸向後端直徑。
14.如權利要求13所述的切削刀具鑲件，其中該第一錐形區段朝向該切削刀具鑲件的軸向後端向內逐漸變細。
15.如權利要求14所述的切削刀具鑲件，其中該第二錐形區段朝向該切削刀具鑲件的軸向後端向內逐漸變細。
16.如權利要求13所述的切削刀具鑲件，其中該第一錐形區段與該切削刀具鑲件的中央縱向軸線成一個第一角度而逐漸變細。
17.如權利要求16所述的切削刀具鑲件，其中該第二錐形區段與該切削刀具鑲件的中央縱向軸線成一個第二角度而逐漸變細，其中該第一錐形區段的第一角度不同於該第二錐形區段的第二角度。
18.一種帶有中央縱向軸線的切削刀具本體，該切削刀具本體包括:在該切削刀具本體的軸向前端處的一個頭部分，該頭部分具有一個承窩，該承窩在該軸向前端處限定一個開口；在該頭部分的軸向後方的一個套環部分；以及在該套環部分的軸向後方並且位於一個軸向後端處的一個柄部分，其中，該承窩包括: 鄰近該開口並且在該開口的軸向後方的一個第一錐形壁；鄰近該第一錐形壁並且在該第一錐形壁的軸向後方的一個第二錐形壁；以及鄰近該第二錐形壁並且在該第二錐壁的軸向後方的一個基底部分。
19.如權利要求18所述的切削刀具本體，其中該承窩的第二錐形壁具有一個軸向後端直徑並且該承窩的基底部分具有一個基底部分直徑，該基底部分直徑大於該第二錐形壁的軸向後端直徑。
20.如權利要求18所述的切削刀具本體，其中該承窩的第一錐形壁與該中央縱向軸線成一個第一角度而逐漸變細並且該承窩的第二錐形壁與該中央縱向軸線成一個第二角度而逐漸變細，該第一錐形壁的第一角度不同於該第二錐形壁的第二角度。
【文檔編號】E21C35/18GK103628874SQ201310354693
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年8月15日 優先權日:2012年8月22日
【發明者】P·A·布克哈默, C·A·斯沃普 申請人:鈷碳化鎢硬質合金公司