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      釬頭工藝及材質簡析

      2021-10-12 13:59
      694次

      釬頭(又稱鉆頭)是鑿巖釬具中直接鉆鑿和破碎巖石的部份。


        隨著我國經濟建設的快速發展,礦業開采、能源建設、基礎工程施工、交通道路發展等建設工程領域對鑿巖釬具的需求不斷增長。同時,由于工業化的快速發展和技術進步,鑿巖設備不斷進化和升級,大功率鑿巖設備不斷推出更新,加上人們成本意識日益提高,各行業對鑿巖釬具產品的種類、性能和質量也提出了更高的要求。


      釬頭


        鑿巖釬具是人類征服巖礦石的工具,它的結構是由一根細長的中空鉆桿和一個鑲嵌有鑿巖硬質合金的鉆頭組成。鑿巖過程中,在巖礦石的劇烈磨損及高壓水流(或壓氣)和礦坑水的沖刷腐蝕條件下,釬桿和釬頭承受著拉、壓、彎、扭等各種力以及鑿巖機每分鐘2000~3000次左右的高頻沖擊,且每次沖擊功高達25J~500J,所以釬桿和釬頭常以應力腐蝕疲勞斷裂的方式失效,其使用壽命一般僅十分鐘到幾十小時。因此,鑿巖釬具是人類所有鋼鐵機具中受力條件較苛刻、使用壽命短、技術含量很高、而基礎工業又不可或缺的大量消耗性工具。


        釬頭直接鉆鑿巖石,是鑿巖釬具中較易損的部件。它是用鑿巖硬質合金鑲嵌在釬頭體上構成。根據其使用的鑿巖合金形狀釬頭可劃分成以下幾類:片狀釬頭(主要有一字型釬頭、三刃型釬頭、十字型釬頭、X型釬頭)、柱齒釬頭(以球齒釬頭、高低風壓潛孔鉆頭)、片齒復合釬頭、牙輪鉆頭等。片狀釬頭用于露天作業,而牙輪鉆頭主要用于鉆井勘探, 片狀釬頭是我國歷史較早、使用較廣、生產量較大的釬頭品種。其中一字型釬頭大約要占到80%以上,主要用于小孔、淺孔鑿巖。而十字型、X型釬頭主要用于堅韌中深孔。


        片狀釬頭由于結構及受力等因素,其破碎巖石效率較低,進尺較慢,合金用量大且較容易出現浪費現象。而且其因為結構和受力原因,蕞大直徑受到限制,一般一字型釬頭直徑不大于45mm,十字型釬頭不大于64mm,X型釬頭不大于89mm,否則易出現合金碎裂導致早期失效。


        除了大量低端市場及部份堅韌礦石外,片狀釬頭逐步不能適應現代鑿巖的需要?,F在,在很多中性及脆性巖石條件下,片狀釬頭正越來越多地被球齒釬頭代替。球齒釬頭是用硬質合金柱齒鑲嵌在釬頭體上組成的。相對于片狀釬頭而言,球齒釬頭布齒自由,可根據鑿孔直徑和破巖負荷大小,合理確定邊、中齒數目和位置,其釬頭直徑不受限制。而且因其是多點破碎,破巖效率更高,既可有效地消除破巖盲區,又避免了巖屑的重復破碎。另外由于合金柱的磨蝕比片狀釬頭要高(合金柱齒受力主要是壓應力,而合金片是張應力,合金柱齒典型硬度更高),其不磨壽命更長,重磨工作量小,這點在機械化鑿巖臺車和深孔采掘的作業條件下顯示了較高的價值。因為這樣的作業條件下,更換釬頭要花費很多時間,重復修磨間隔肯定越長越好,所以在現代鑿巖中,球齒釬頭正占據著越來越重要的位置,呈現出快速發展的趨勢。


        球齒釬頭根據其與釬桿的連接形式分,可分為錐孔連接釬頭和螺紋連接釬頭兩類。錐孔連接釬頭主要是替代一字型釬頭用于小孔及淺孔鑿巖,要求相對不高,生產工藝相對簡單,本文就不著重敘述。而螺紋連接球齒釬頭主要用于液壓鉆車等大型設備進行中深孔作業,一旦鑿巖過程中出現損壞影響很大,所以其要求的技術含量較高,制造工藝相對比較復雜。


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