具有帶槽口的切削嵌件的迴轉式鑽頭的製作方法
2023-04-27 04:03:26 3
專利名稱：具有帶槽口的切削嵌件的迴轉式鑽頭的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種包括其所用的切削嵌件的開挖工具如迴轉式鑽頭，以及使用這種迴轉式鑽頭的鑽進方法，其中鑽頭可用於鑽穿各種地層。更具體地說，本發明涉及包括其所用的切削嵌件的頂鑽頭，以及使用這種頂鑽頭的方法，其中鑽頭可用於在地下礦井中鑽孔。
背景技術：
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，當然也增加了地下煤礦開採的危險性。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生危險的亂堆。
為了支撐和穩定地下隧道中的頂部，在頂部即地層中鑽孔。用於鑽這些孔的設備包括帶有連接至鑽機的長軸即鑽鋼的鑽機。頂鑽頭在鑽鋼的遠端處可拆卸地安裝至鑽鋼。然後頂鑽頭壓靠在頂部上，並且鑽孔設備被操作以便在頂部鑽出鑽孔。根據特定情況，鑽孔延伸入頂部中大約兩英尺至大約二十英尺。典型的旋轉速度介於大約100轉/分鐘(rpm)至大約800rpm之間，通常推力介於大約1000磅至大約10,000磅之間，持續足夠的時間以便在地層中鑽出理想的孔。
頂部支撐構件如頂板然後被連接至錨杆。在一種替代方法中，這些鑽孔填充著樹脂並且錨杆被固定在鑽孔內。在另一個替代方法中，錨杆使用機械擴展器殼來將錨杆固定於鑽孔中。使用任一方法的最終結果是被支撐的頂部比未支撐的頂部具有更大的穩定性。這降低了與地下開採相關的危險性。頂部螺栓連接過程被認為是基本的地下開採作業。
頂部螺栓連接在地下開採中導致最大數量的失去時間傷害。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定性。此外，頂部螺栓連接過程在頂部上施加應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，鑽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。由於這有助於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。
儘管可能有另外的方法來減少完成鑽出所需鑽孔的總時間，一種方法是使用一種頂鑽頭，這種頂鑽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鑽頭所需的時間。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鑽孔更快的頂鑽頭。
頂鑽頭通常包括安裝在鑽鋼上的鋼鑽頭主體。鑽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。切削嵌件為頂鑽頭的通常對頂鑽頭的使用壽命和頂鑽頭鑽孔的速度具有最大影響的部件。
因此，在此以前，人們開發了用於頂鑽頭的切削嵌件，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公開了一種用於頂鑽頭的切削嵌件。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公開了一種用於頂鑽頭的切削嵌件。這種切削嵌件具有相對於旋轉軸線傾斜成恆定角度的前面。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。
作為用於頂鑽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示出了一種頂鑽頭，該頂鑽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。
在苛刻的鑽井條件或分層地質條件中，與使用較薄的切削嵌件(例如厚度等於大約0.180英寸(4.57毫米)的切削嵌件)的頂鑽頭相比，使用較厚切削嵌件(例如厚度等於大約0.250英寸(6.35毫米)的切削嵌件)的頂鑽頭通常更不容易破損。由於破損的發生減少，使用較厚切削嵌件的頂鑽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鑽頭通常會降低穿進速率，因此，儘管減少了切削嵌件的破損，但總的鑽井速度相應減少。
因此，很明顯，希望提供一種便於迅速完成頂部螺栓連接過程的改進的頂鑽頭。另外，很明顯，希望提供一種具有更長使用壽命的改進的頂鑽頭。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鑽頭。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鑽頭。
發明內容
在其一種形式中，本發明為一種迴轉式鑽頭嵌件，其包括可繞中心軸線旋轉的細長主體，其中該細長主體具有關於中心軸線對稱的一對對稱的半部。該細長主體包含設置於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。頂面具有前表面和後讓面，其中前表面和後讓面鄰接且非共面。前切削刃位於前面與頂面的前表面的相交處。前表面相對於從中心軸線突出的第一徑向線以恆定傾角沿徑向傾斜，並且前表面從前切削刃向下且向後傾斜。
在其另外一種形式中，本發明為一種迴轉式鑽頭，其包括具有軸向前表面的細長鑽頭主體，一迴轉式鑽頭嵌件連接至該軸向前表面。迴轉式鑽頭嵌件包括可繞中心軸線旋轉的細長主體，其中該細長主體具有關於中心軸線對稱的一對對稱的半部。該細長主體包含設置於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。頂面具有前表面和後讓面，其中前表面和後讓面鄰接且非共面。前切削刃位於前面與頂面的前表面的相交處。前表面相對於從中心軸線突出的第一徑向線以恆定傾角沿徑向傾斜，並且前表面從前切削刃向下且向後傾斜。
在其另外一種形式中，本發明為一種迴轉式鑽頭嵌件，其包括可繞中心軸線旋轉的細長主體。細長主體具有關於中心軸線對稱的一對對稱的半部。細長主體包含設置於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、頂面和位於前面與頂面相交處的前切削刃。頂面相對於垂直於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，本發明為一種迴轉式鑽頭，其包括具有軸向前端的細長鑽頭主體，迴轉式鑽頭嵌件連接至該軸向前端。迴轉式鑽頭嵌件包括可繞中心軸線旋轉的細長主體。細長主體具有關於中心軸線對稱的一對對稱的半部。細長主體包含設置於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。前切削刃位於前面與頂面的前表面的相交處。頂面相對於垂直於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為迴轉式鑽頭的側視圖，該迴轉式鑽頭包括具有銅焊的切削嵌件的鑽頭主體；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示出了總體上標為20的呈頂鑽頭形式的迴轉式鑽頭。頂鑽頭20具有通常鋼製的細長鑽頭主體22。細長鑽頭主體22具有大體圓柱形幾何形狀。鑽頭主體22具有軸向前端24和軸向後端26。鑽頭主體22在其軸向前端24中包含橫向槽28。鑽頭主體22還包含集塵開口30，其處於軸向前端24和軸向後端26的中間。在鑽孔操作期間，塵土和碎屑可以穿過該開口30。切削嵌件(或迴轉式鑽頭嵌件)34置於橫向槽28內並且通常通過銅焊固定在其中。
切削嵌件34通常由燒結的碳化鎢製成，該燒結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(已轉讓給本專利申請的受讓人)提出了一些燒結(鈷)的碳化鎢成分以用於頂鑽頭的切削嵌件。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，燒結的碳化鎢優選地包含大約5個重量百分數至大約15個重量百分數的鈷與其餘的碳化鎢。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。燒結的碳化鎢的優選等級隨特定應用而變化。燒結的碳化鎢的以下等級通常用作迴轉式鑽頭中的切削嵌件。等級No.1的碳化鎢顆粒尺寸位於大約1微米至大約18微米的範圍內，標稱鈷含量為大約5.7重量百分數，羅克韋爾″A″刻度上的標稱硬度為88.3。等級No.2的碳化鎢顆粒尺寸位於大約1微米至大約9微米的範圍內，標稱鈷含量為大約6.0重量百分數，羅克韋爾″A″刻度上的標稱硬度為90.4。等級No.3的WC顆粒尺寸位於大約1微米至大約15微米的範圍內，標稱鈷含量為大約5.6重量百分數，羅克韋爾″A″刻度上的標稱硬度為89.4。等級No.4的標稱鈷含量為6.0重量百分數，羅克韋爾″A″刻度上的標稱硬度為89.6。應當理解，可以使用帶塗層的切削嵌件。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的碳化鎢襯底，如Sheirer等人的用於″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)製造和銷售。HANDY HI-TEMP 548銅焊合金的標稱成分(按重量百分數)為54.0-56.0％銅；5.5-6.5％鎳；3.5-4.5％錳；.01-.40％矽；除了其它元素的最大含量等於.50重量百分數以外，餘量為鋅。
使用這種銅焊合金的一種優選方式為墊片的形式，該墊片與帶孔的鋼墊片結合使用。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具有總體上標為36的切削嵌件主體，其具有總體上標為38(圖2)的頂面、總體上標為40的底面、總體上標為42和44的相對的側面(圖2)和總體上標為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分成相對於中心軸線A-A對稱的兩個相對的對稱連接部分。即標為託架54(見圖3)的一個對稱部分和標為託架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Sheirer等人的美國專利No.5,172,775(已轉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。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並且與第一徑向線B-B正交。如圖3中所示，切削嵌件36的厚度為″N″。優選地，厚度″N″等於大約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)相對於垂直於切削嵌件主體36的側面(42和44)的線(F-F)成銳角″E″設置。角度E介於大約0°和大約45°範圍之間。角度E的一個優選數值等於大約5°。
參看一個對稱部分54，存在前面60和相對的後面62(見圖3)。頂面38包括前頂面64和後讓面66。前頂面64和後讓面66鄰接且非共面。前頂面64和後讓面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。
如關於另一個對稱部分56更詳細描述，前頂面64相對於從中心軸線A-A突出的第一徑向線B-B傾斜成恆定傾角(見圖4中角度G)。前頂面64還相對於垂直於徑向線B-B的第二線C-C傾斜成恆定傾角(見圖5中的角度H)。後讓面66相對於前頂面64定向成一角度。關於這方面，後讓面66相對於第二線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和後緣部分72。前緣部分70和後緣部分72相互鄰接。前緣部分70的定向使得其相對於垂直於前面60的線設置成銳角″I″。角度″I″可介於大約0°和大約10°之間。一個優選角度I等於大約5°。後緣部分72的定向使得其相對於垂直於前面60的線設置成銳角″J″。角度J可介於大約5°和大約45°之間。一個優選角度J等於大約22°。
前頂面64與前緣部分70和後緣部分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與後緣部分72的一部分相交限定的後部74B。後頂面66與後緣部分72的一部分相交以便形成後拐角76。側面間隙邊緣78位於前面60和前緣部分70之間的相交處。前切削刃80位於前面60和前頂面64之間的相交處。後刃82位於後面62和後讓面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和後部74B。這些邊限定了前頂面64。後讓面66限定了四邊構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、後刃82和後拐角76限定了後讓面66。
參看另一個對稱部分56，有前面88和相對的後面90。頂面38包括前頂面92和後讓面94。前頂面92和後讓面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和後緣部分100。前緣部分98和後緣部分100相互鄰接。前緣部分98的定向使得其相對於垂直於前面88的線設置成銳角″K″。角度″K″可介於大約0°和大約10°之間。一個優選角度K等於大約5°。後緣部分100的定向使得其相對於垂直於前面88的線設置成銳角″L″。角度L可介於大約5°和大約45°之間。一個優選角度L等於大約22°。
前頂面92與前緣部分98和後緣部分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與後緣部分100的一部分相交限定的後部102B。後讓面94與後緣部分100的一部分相交以形成後拐角104。側面間隙邊緣106位於前面88和前緣部分98之間的相交處。前切削刃108位於前面88和前頂面92之間的相交處。後刃110位於後面90和後讓面94之間的相交處。
前頂面92限定了由五邊(五邊形)構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和後部102B。這些邊限定了前頂面92。後讓面94限定了由四邊構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、後刃110和後拐角104限定了後讓面94。
前頂面92相對於從中心軸線A-A突出的徑向線B-B傾斜成恆定傾角G(見圖4)並且相對於線C-C，即垂直於徑向線B-B的第二線傾斜成恆定的傾角H(見圖5)。角度G介於大約10°和大約40°之間，其較窄的範圍介於大約20°和大約35°之間，最優選的角度G等於大約22°。角度H之間大約10°和大約35°之間，最優選的角度H等於大約22°。
後讓面94相對於前頂面92定向。在這方面，後讓面94相對於第一徑向線B-B設置成等於大約18°的角度並且相對於線C-C設置成可變角度，其中該角度取決於並不平行於線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′的該實施例的結構遵循切削嵌件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′)垂直於相對側面42′和44′。
參看圖8和9，還應當理解，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旋轉並且相對於該軸線對稱。軸線X-X的相對兩側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相對於線210(垂直於軸線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，傾角可介於大約25度至大約55度的範圍。在切削嵌件的徑向遠端，傾角可介於大約15度和大約25度之間。
進行了試驗以便比較本發明的頂鑽頭的性能與兩個比較用的標準的現有技術頂鑽頭。比較試驗中使用的一個比較的頂鑽頭，即Comp.No.1A和1B，為標準SVl 19頂鑽頭，其由Kennametal Inc.of Latrobe，Pennsylvania 15650製造和銷售，其中SVl 19頂鑽頭包含中心槽口和標準的21度后角。另一個比較頂鑽頭，即Comp.No.2A和2B，為標準Model RRWT頂鑽頭，由Kennametal Inc.製造和銷售，其中RRWT頂鑽頭包含具有槽狀后角但沒有中心槽口的厚切削嵌件(即厚度等於0.250英寸)。用於試驗的本發明的頂鑽頭(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(即乾燥)的情況下鑽進一塊Barre花崗巖而在實驗室環境進行，推力等於5760磅，速度等於300轉/分(RPM)。這些試驗的結果在表1中陳述。各種頂鑽頭進行兩次試驗。對於每次試驗，表1描述了用英寸測量的頂鑽頭鑽進的深度和用秒測量的鑽孔所用時間。表1然後描述了用英寸測量的平均距離、用秒測量的平均鑽井時間和用英寸/秒測量的平均穿進速率。
以5760磅推力和300 RPM速度在Barre花崗巖中比較鑽孔試驗的結果
表1試驗結果表明對於以等於5760磅的推力和等於300 RPM的速度鑽進Barre花崗巖，本發明的頂鑽頭(Inv.No.3A和3B)的鑽速比SVl頂鑽頭(Comp.No.1A和1B)的鑽速快大約15.9％，比RRWT頂鑽頭(Comp.No.2A和2B)的鑽速快大約11.5％。這些結果說明本發明已經實現了鑽速的改進。
本文提到的專利及其它文件在此引入作為參考。本發明的其它實施例對於本領域中的技術人員來說在閱讀本發明的說明書或其中所公開的實施方法之後是顯而易見的。說明書和實例只為說明性，並不限制本發明的範圍。本發明的真實範圍和精神由以下權利要求書指示。
權利要求
1.迴轉式鑽頭嵌件，包括可繞中心軸線旋轉的細長主體，該細長主體具有關於中心軸線對稱的一對對稱的半部，該細長主體包含設置於細長主體的對稱的半部之間的中心槽口；並且每個對稱半部包括前面；頂面，其具有前表面和後讓面，其中前表面和後讓面鄰接且非共面；前切削刃，位於前面與所述頂面的前表面的相交處；以及所述前表面相對於從中心軸線突出的第一徑向線沿徑向以恆定傾角傾斜，並且所述前表面從前切削刃向下且向後傾斜。
2.根據權利要求1所述的迴轉式鑽頭嵌件，其特徵在於，所述前表面相對於垂直於第一徑向線以及中心軸線的第二線以恆定傾角傾斜。
3.根據權利要求2所述的迴轉式鑽頭嵌件，其特徵在於，所述後讓面相對於第二線從中心軸線以可變角度沿徑向傾斜。
4.根據權利要求2所述的迴轉式鑽頭嵌件，其特徵在於，所述前表面相對於第二線的所述傾角介於大約10度和大約35度之間。
5.根據權利要求4所述的迴轉式鑽頭嵌件，其特徵在於，所述前表面相對於所述第二線的所述傾角大約為22度。
6.根據權利要求1所述的迴轉式鑽頭嵌件，其特徵在於，所述前表面為五邊形形狀。
7.根據權利要求1所述的迴轉式鑽頭嵌件，其特徵在於，所述後讓面為梯形形狀。
8.根據權利要求1所述的迴轉式鑽頭嵌件，其特徵在於，所述前表面和後讓面之間的接合部限定了頂端，並且該頂端沿背離中心軸線的徑向離開前切削刃。
9.根據權利要求1所述的迴轉式鑽頭嵌件，其特徵在於，所述後讓面基本上為平面。
10.根據權利要求1所述的迴轉式鑽頭嵌件，其特徵在於，每個對稱半部還包括後面和遠邊，該遠邊朝向後面向後且向內傾斜。
11.根據權利要求10所述的迴轉式鑽頭嵌件，其特徵在於，所述遠邊具有以第一傾角朝向後面向後且向內傾斜的前緣部分和以第二傾角朝向後面向後且向內傾斜的後緣部分。
12.根據權利要求11所述的迴轉式鑽頭嵌件，其特徵在於，第二傾角大於第一傾角。
13.一種迴轉式鑽頭，包括具有軸向前端的細長鑽頭主體，一迴轉式鑽頭嵌件連接至該軸向前端；並且該迴轉式鑽頭嵌件包括可繞中心軸線旋轉的細長主體，其中該細長主體具有關於中心軸線對稱的一對對稱的半部；該細長主體包含設置於細長主體的對稱半部之間的中心槽口；並且每個對稱半部包括前面；頂面，該頂面具有前表面和後讓面，其中前表面和後讓面鄰接且非共面；前切削刃，位於前面與頂面的前表面的相交處；所述前表面相對於從中心軸線突出的第一徑向線沿徑向以恆定傾角傾斜，並且所述前表面從前切削刃向下且向後傾斜。
14.根據權利要求13所述的迴轉式鑽頭，其特徵在於，所述前表面相對於垂直於第一徑向線以及中心軸線的第二線以恆定傾角傾斜。
15.根據權利要求14所述的迴轉式鑽頭，其特徵在於，所述後讓面相對於第二線以可變角度從中心軸線沿徑向傾斜。
16.根據權利要求14所述的迴轉式鑽頭，其特徵在於，所述前表面相對於第二線的所述傾角介於大約10度和大約55度之間。
17.根據權利要求13所述的迴轉式鑽頭，其特徵在於，所述前表面相對於所述第二線的所述傾角大約為22度。
18.根據權利要求13所述的迴轉式鑽頭，其特徵在於，所述前表面相對於從中心軸線突出的第一徑向線以恆定傾角從所述中心軸線傾斜徑向距離，並且相對於垂直於所述徑向線的第二線以恆定傾角傾斜。
19.根據權利要求13所述的迴轉式鑽頭，其特徵在於，所述前表面為梯形形狀。
20.根據權利要求13所述的迴轉式鑽頭，其特徵在於，所述後讓面為五邊形形狀。
21.根據權利要求13所述的迴轉式鑽頭，其特徵在於，後讓面基本上為平面。
22.根據權利要求13所述的迴轉式鑽頭，其特徵在於，每個對稱半部還包括後面和遠邊，該遠邊朝向後面向後且向內傾斜。
23.根據權利要求22所述的迴轉式鑽頭，其特徵在於，該遠邊具有以第一傾角朝向後面向後且向內傾斜的前緣部分和以第二傾角朝向後面向後向內傾斜的後緣部分。
24.根據權利要求23所述的迴轉式鑽頭，其特徵在於，第二傾角大於第一傾角。
25.根據權利要求13所述的迴轉式鑽頭嵌件，其特徵在於，所述細長主體包括至少一個集塵開口。
26.一種迴轉式鑽頭嵌件，包括可繞中心軸線旋轉的細長主體，該細長主體具有關於中心軸線對稱的一對對稱的半部；細長主體包含設置於細長主體的對稱半部之間的中心槽口；並且每個對稱半部包括前面；頂面；位於前面與頂面相交處的前切削刃；並且頂面相對於垂直於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。
27.一種迴轉式鑽頭，包括具有軸向前端的細長鑽頭主體，一迴轉式鑽頭嵌件連接至該軸向前端；所述迴轉式鑽頭嵌件包括可繞中心軸線旋轉的細長主體，細長主體具有關於中心軸線對稱的一對對稱的半部；細長主體包含設置於細長主體的對稱半部之間的中心槽口；並且每個對稱半部包括前面；頂面；前切削刃，位於前面與頂面的相交處；並且頂面相對於垂直於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.根據權利要求27所述的迴轉式鑽頭，其特徵在於，所述細長主體包括至少一個集塵開口。
全文摘要
一種迴轉式鑽頭嵌件(34)，其包括可繞中心軸線旋轉的細長主體(36)，其中該細長主體(36)具有關於中心軸線對稱的一對對稱的半部(54、56)。該細長主體包含設置於細長主體(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)和後讓面(66、94)，其中前表面和後讓面鄰接且非共面。每個對稱半部還具有位於前面與頂面的前表面的相交處的前切削刃(80、108)。前表面相對於從中心軸線突出的第一徑向線沿徑向以恆定角度傾斜，並且前表面從前切削刃向下且向後傾斜。
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 優先權日2004年9月24日
發明者L·A·奧爾康, G·L·伍茲 申請人:鈷碳化鎢硬質合金公司