等波阻钻头的制作方法
【专利摘要】一种等波阻钻头，包括一体成形的钻柄(1)和钻体(2)以及设在钻体(2)前端的钻刃(3)，钻体(2)上加工有螺旋排屑槽(4)，钻体(2)上的螺旋排屑槽(4)一直延伸至钻体(2)与钻柄(1)的交接处，而且钻柄(1)与所述钻体(2)的横截面面积之比为0.9～1，使得钻体部分的波阻与所述钻柄部分的波阻接近或相等，因而该等波阻钻头能够确保提高凿入效率。
【专利说明】等波阻钻头
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种钻头，具体是ー种等波阻钻头，其能够显著地提高凿入效率。
【背景技术】
[0002]电锤钻头用于在混凝土、岩石等脆性材料上钻孔。电锤是在钻头一端通过高速撞击产生应カ波，蕴含能量的应カ波通过钻柄、钻头传播至钻刃，钻刃使与之接触的混凝土、岩石等破碎。
[0003]目前，工程上使用的钻头,钻体2上的螺旋排屑槽4没有切削加工至钻柄I,而是在距钻柄I 一定距离的地方收尾，造成钻体2在钻柄I附近留有一段光杆，參见图1。这样，从应カ波的传播角度来分析，钻体2上的这段光杆将阻碍应カ波向钻刃3的方向传播，因而降低了电锤的加工效率。
【发明内容】
[0004]为了克服上述现有钻头在结构上的不足，解决其凿入效率低的技术问题，本发明提供一种等波阻钻头，其通过减小或消除钻体部分与钻柄部分之间的波阻，来提高钻头的凿入效率。
[0005]本发明的等波阻钻头，包括一体成形的钻柄、钻体和钻刃，所述钻体上设有螺旋排屑槽，所述钻刃设置在所述钻体的前端，其特征在干:所述钻体上的所述螺旋排屑槽一直延伸至所述钻体与所述钻柄的交接处。
[0006]进ー步地，所述钻柄与所述钻体的横截面面积之比为0.9?I，使得所述钻体部分的波阻与所述钻柄部分的波阻接近或者相等。
[0007]由于螺旋排屑槽使钻体的横截面积减小，并使钻体与钻柄两部分的横截面积接近，因而有利于应カ波由钻柄向钻刃传播，从而能够提高电锤的工作效率。
[0008]与现有技术的钻头相比，本发明从应カ波传播的规律出发，通过使用新的钻柄与钻体的连接结构，显著地提高了钻头的凿入效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为现有技术的传统钻头的结构示意图；
[0010]图2为本发明等波阻钻头的结构示意图；
[0011]图3为本发明等波阻钻头的应カ波在波阻突变界面的传播情形；
[0012]图4为本发明等波阻钻头的力学模型；
[0013]图5为本发明等波阻钻头的钻柄中的反射波波形；
[0014]图6为本发明等波阻钻头与传统钻头的冲击功对比；
[0015]图7为本发明等波阻钻头与传统钻头的凿入效率对比。
[0016]图中:1_钻柄，2-钻体，3-钻刃，4-螺旋排屑槽。【具体实施方式】
[0017]下面结合附图，对本发明的【具体实施方式】做进ー步详细的描述。
[0018]如图2所示，本发明的等波阻钻头包括钻柄I和钻体2，钻体2上切削加工有螺旋排屑槽4，钻体2的前端设有钻刃3，特别是，钻体2上的螺旋排屑槽4 一直加工延伸至钻体2与钻柄I的交接处。
[0019]而且，本发明的等波阻钻头，钻柄I与钻体2的横截面面积之比为0.9~1，从而使得钻体部分的波阻与所述钻柄部分的波阻接近或者相等。
[0020]下面，结合图3 — 7，对本发明的等波阻钻头的波动力学进行分析。
[0021]本发明提供的等波阻钻头，其波动力学基础包括以下三个方面:
[0022]一、应用波动力学研究钻头的依据；
[0023]二、应カ波在波阻突变单元界面的传播规律；
[0024]三、应カ波在钻头中的传播规律。
[0025]具体地，上述第一方面包括:
[0026]电锤的工作原理是利用瞬时完成的撞击产生的应カ波脉冲使工作介质产生破碎。电锤中參与撞击的部件(特别是钻头)在撞击方向的尺寸比横向尺寸大得多，它是ー类典型的冲击机械。因此，电锤工作过程中的撞击问题必须用波动力学理论来解释。
[0027]具体地，上述第二方面包括:
[0028]应カ波在波阻有突变的界面将产生透射和反射，如图3所示。当一个应カ波从波阻为Zi的弹性杆向波阻为zi+1的弹性杆传播时，在波阻变化界面上的透射系数和反射系数分别为:
【权利要求】
1.一种等波阻钻头，包括一体成形的钻柄(I)、钻体⑵和钻刃(3)，所述钻体⑵上设有螺旋排屑槽(4)，所述钻刃(3)设置在所述钻体(2)的前端，其特征在于:所述钻体(2)上的所述螺旋排屑槽(4) 一直延伸至所述钻体(2)与所述钻柄(I)的交接处。
2.根据权利要求1所述的等波阻钻头，其特征在于:所述钻柄(I)与所述钻体(2)的横截面面积之比为0.9?1，所述钻体部分的波阻与所述钻柄部分的波阻接近或者相等。
【文档编号】B25D17/02GK103600334SQ201310639137
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年12月4日 优先权日:2013年12月4日
【发明者】刘德顺, 杨志高, 杨书仪 申请人:湖南科技大学