提高潜孔钻头使用寿命的研究——J-170柱齿钻头设计与试验的体会

D0I:10.13374/i.issn1001-一053x.1980.01.001 北京钢铁学院学报 1980年第1期 提高潜孔钻头使用寿命的研究 -J-170柱齿钻头设计与试验的体会 采矿教研室冯铭瀨徐鹿学 摘 要 过去我国金属矿山中150潜孔钻头主要使用刃片型钻头，因结构和工艺上存 在问题，在f=10~12的中等硬度以上矿岩条件金属矿山使用寿命很低（一般为20 ~30米/个)。使用柱齿钻头后使用寿命有显著的提高，达到200米/个左右水平。 措施是钻头结构改刃片形为柱齿形，外形及尺寸保证钻头有足约强度並能有效传 递冲击能量，在加工工艺上根据固齿的模拟试验和生产实践所总结出钻头硬度、加 精度与过盈量的合理配比关系来提高固齿质量，在钻机工作参数中坚持高风压、低 转速原则，以提高破岩效果减少钻头的磨损。文中列举了室内外的试验数据来忧明 上迷措施的效果。 潜孔钻头是用来直接穿凿矿岩炮孔的一种工具。目前国内的主要问题是钻头使用寿命 低、用量大、费用高。生产矿山迫切要求提高潜孔钻头使用寿命以提高穿孔效率，降低生产 成本。一九七五年为帮助北京铁矿解决中150潜孔钻头使用寿命过低（每个10~20米/个）开 始了提高潜孔钻头使用寿命的研究工作。经过近四年的努力，终于使钻头使用寿命有较大的 突破，达到每个200米/个左右的水平。根据几年来对J-170潜孔柱齿钻头设计与试验的体会， 影响钻头使用寿命的因素很多，从结构设计、选材、锻造、机加工、热处理、锒焊、硬质合 金质量、钻机工作参数，操作和管理等都有所影响，但是比较关键的有两个方面：一是钻头 的结构设计和加工工艺，二是钻机的工作参数。这两方面问题解决得好，钻头使用寿命就能 有较大幅度的提高。 一、钻头结构的设计 钻头结构设计指确定钻头的形状和空间各部分尺寸的配合。它应满足以下要求：能有效 的传递冲击能量，使岩石易于破碎，本身有足够的强度不易断裂；加工工艺性好，易于保证 质量。 根据硬质合金材料和装锒工艺的不同，目前分有刃片型钻头和柱齿型钻头两大类： 1.刃片型钻头 这是多年来在YQ-150A型钻机沿用的结构形式，凿刃呈十字形和×字形。一般认为其 优点是破碎岩石效果好，合金片可以多次修磨使用，寿命高。但是在金属矿山推广以来， 1

北 京 栩 铁 学 院 学 报 年第 期 提高潜孔钻头使用寿命的研究 一 一 柱 齿钻头设 计 与试验 的体会 采 矿教研 室 冯 铭 瀚 徐 鹿学 摘 要 过 去 我 国金 属 矿 山 小 潜 孔 钻 头 主 要 使 用 刃 片型 钻 头 ， 因结 构 和 工 艺 上 存 在 问题 ， 在 的中等硬 度 以上 矿岩 条件 金 属 矿 山使 用寿命很 低 一 般为 米 个 。 使 用 柱 齿钻 头后使用寿命有显著 的提 高 ， 迭 到 米 个左 右 水平 。 措 施是 钻 头 结构 改 刃片 形 为 柱 齿 形 ， 外形 及尺 寸保 证 钻 头有 足 约强 度业 能有效传 递冲击 能量 在加 工 工 艺上 根 据 固齿 的模拟 试 验 和 生产 实 映所 总结 出钻 头硬 度 、 加 精度与过 盈 量 的合 理 配 比关 系来提 高固齿 质量， 在钻 机 工 作 参数 中坚 持 高风 压 、 低 转速原 则 ， 以 提 高破 岩效 果减少 钻 头 的磨 报 。 文 中列举 了 室 内外的试 验 数 据 来此 明 上 述措 施 的效 果 。 潜 孔钻头 是 用来 直接穿凿矿 岩炮 孔 的一种工 具 。 目前国 内的主要 问 题 是钻 头 使 用寿命 低 、 用量 大 、 费用高 。 生产 矿 山迫 切 要求 提高潜 孔钻 头 使 用寿命以 提 高穿孔 效率 ， 降低 生产 成本 。 一九七 五年为 帮助北京铁矿解决 小 潜孔 钻 头 使 用寿命过 低 每个 米 个 开 始了提高 潜孔钻头使 用寿命的研究工作 。 经过 近 四 年 的努力 ， 终 于使钻头使 用寿命 有较大的 突破 ， 达 到每个 米 个左右 的水 平 。 根 据 几年来 对 一 潜孔 柱 齿钻 头设计 与试 验的体会 ， 影 响钻头使 用寿命 的因素很 多 ， 从结 构设计 、 选 材 、 锻造 、 机加工 、 热处理 、 银焊 、 硬质合 金质 量 、 钻机工作 参数 ， 操作和 管理 等都 有所影响 ， 但 是 比较关键 的有两 个方 面 一 是钻 头 的结 构设计 和加 工 工 艺 ， 二 是钻机 的工作 参数 。 这 两方面 问题解决得 好 ， 钻头使 用寿命就 能 有较 大幅度的提 高 。 一 、 钻头 结构 的设 计 钻 头结 构设计 指 确定钻 头 的形状 和 空 间 各部分尺寸 的配 合 。 它应 满足 以 下要 求 能有效 的传递 冲击 能 量 ， 使岩石 易 于破碎 本 身有足够 的 强 度不 易断 裂 ， 加 工 工 艺 性 好 ， 易 于保证 质 量 。 根据 硬质 合金材料和 装 银工 艺 的不 同 ， 目前分有刃 片型钻头 和 柱齿型钻头 两 大类 刃 片型钻头 这 是 多年来在 一 型钻机 沿 用的结 构形 式 ， 凿刃 呈十 字形和 字形 。 一 般认为其 优点是破碎 岩石 效 果 好 ， 合金 片可 以 多次修磨使 用 ， 寿 命高 。 但 是在金 属 矿 山 推 广 以 来 ， DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1980．01．001

在中等硬度(f10~12)以上金属矿山使用却普遍反映钻头使用寿命低（一般为10~20米/ 个)，耗量大，成本高。对北京铁矿、黑山铁矿、闲林埠铁矿、符山铁矿调查表明，150焊 片钻头使用寿命低主要由于钻头上硬质合金片早期脱片、碎片，钻头尾部键槽处不耐磨所造 成。分析原因：一是钻头每翼尺寸较小又呈悬臂梁状，刚度不够，容易产生弯曲变形，使合 金片横向断裂，而合金片本身沿径向长度上所受载荷不同，边缘处负担重，加上焊后存在焊 接应力，边缘处合金又容易碎裂，二是钻头尾部用平健联接传递扭矩，因该处面积不大，受 力巢中，容易过度磨损，三是目前生产单位一般采用反射炉、氧-乙炔、高频感应钎焊，焊 接质量不好保证，容易造成脱焊、氧化和过烧以及很高的焊接应力。 针对上述问题我们在北京铁矿作过改进试验：加大钻头每翼尺寸来提高刚度，加大合金 片尺寸来提高结构强度，采用盐浴钎焊、真空钎焊和氢气保护钎焊，加宽焊缝及焊后钻头保 温等措施来提高钎焊质量，对钻头尾部渗碳、渗氨来提高表面硬度，以增加耐磨性。但是 150焊片钻头使用寿命提高不明显，试验的五批33个钻头平均寿命仅31.9米/个，最高68米/ 个。黑山铁矿、闲林埠铁矿也作过类似结构和工艺的改进，同样没有收到明显效果。实践表 明原有150焊片钻头因结构上问题以及目前我国钎焊水平限制，在金属矿山要较大幅度提高 使用寿命比较困难。 2.柱齿型钻头 使用柱齿钻头是钻头结构上一个重大突破。其特点： (1)钻头上用合金柱齿来破碎岩石。根据钻头受力情况不同，在周边处可以银装较多 的合金柱齿，较好地利用破碎岩石的冲击功。 (2)采用过盈配合的柱齿钻头，不仅避免了钎焊时产生的有害銲接应力，而且在冲击 凿岩时合金柱齿处于三向受压状态，使合金柱齿不易破坏。 (3)冷压装锒合金柱齿工艺较好掌握，质量较易保证，而且柱齿在少量脱落情况下仍 可继续穿孔。 四 柱齿 钻头 三翼柱齿钻头 防止卡钻撸施 图1四翼与三翼柱齿钻头 2

在中等硬 度 以 上金 属 矿 山使 用却普遍 反映钻 头使 用寿 命 低 一般为 米 个 ， 耗量大 ， 成本高 。 对北京铁 矿 、 黑 山铁矿 、 闲林埠铁 矿 、 符山铁 矿 调 查 表 明 ， 焊 片钻头使 用寿命低 主要 由于钻 头 上 硬质 合金 片早 期脱片 、 碎 片 ， 钻头尾 部键 槽处不 耐磨所造 成 。 分析原 因 一 是钻头每 翼尺寸较 小又 呈 悬臂梁状 ， 刚度 不够 ， 容易产生弯 曲变形 ， 使合 金片横向断裂 ， 而 合金片本身 沿径 向长 度上所受 载荷不 同 ， 边缘处负担 重， 加 上焊后存在焊 接应 力 ， 边缘处合金又 容易碑袭 ， 二 是钻头尾 部用平键联 接传递 扭矩扩因该处面 积不大 ， 受 力集中 ， 容易过 度磨损 ， 三 是 目前生产单位一 般采 用反射 炉 、 氧一 乙炔 、 高频 感 应 钎焊 ， 焊 接质量不好保证 ， 容易造成脱焊 、 氧 化和过烧 以 及很 高 的焊 接应 力 。 针对上述 问题 我们在北京铁矿作过 改进试 验 加大钻头每翼尺寸来提 高 刚度 ， 加大合金 片尺寸来提高结 构强 度， 采 用盐 浴 钎焊 、 真空 钎焊和 氢气保 护 钎焊 ， 加宽焊缝 及焊后钻头保 温等措施来提 高钎焊质量 ， 对钻头尾部渗碳 、 渗氮来提 高表 面 硬度 ， 以增加耐磨性 。 但 是 焊片钻头使用寿命提高不 明显 ， 试 验 的五批 个钻头平均寿命仅 米 个 ， 最 高 米 个 。 黑 山铁矿 、 闲 林 埠铁 矿也作过 类似 结 构和 工 艺 的改 进 ， 同样 没有收到 明显效果 。 实践表 明原 有 焊片钻头 因结 构上 问题 以 及 目前我 国 钎焊水平 限制 ， 在金 属矿 山要 较大幅度提高 使 用寿命 比较困难 。 柱齿理钻头 使 用柱齿钻头 是钻头结 构上一 个重大突破 。 其特点 · 钻头上 用合金 柱 齿来破碎 岩石 。 根 据钻头受 力情 况不 同 ， 在周 边处可 以 银装较 多 的合金 柱齿 ， 较好地利 用破碎 岩石 的冲击功 。 采 用过盈配 合的柱齿钻头 ， 不仅 避免了 钎焊时产生的有害锌 接应 力 ， 而 且 在 冲击 凿 岩时合金 柱齿处于三 向受 压状态 ， 使 合金柱齿不易破坏 。 冷压装银合金 柱齿工 艺较好掌握 ， 质量较易保证 ， 而且柱齿在少 量脱 落情 况下仍 可 继续穿孔 。 奚齿钻柱头四 场圣 丈 干 遥当 … 库二重 鬓 丈士亩 麒 、 、 ‘ 沙 、 、 记 筐‘ 一 一氢一 一一一刁 ’ 曰 日 翼齿钻柱头三 防止 卡钻宿施 图 四翼 与三 翼 柱齿 钻 头

据此我们在YQ-150A型钻机上设计和试验了J-170柱齿钻头。为了克服焊片钻头的 点，发挥柱齿钻头的优点，设计时注意使钻头有较高的强度，较好的排碴空间以及较合理的 合金柱齿布置。 ①钻头的结构 ” 钻头尾部采用花键和平键联合联接，花键传递扭矩，平键防止钻头坠落。从而彻底解决 了平键过度磨损问题。 钻头头部采用两种型式：四翼型和三翼型（图1）。为了防止卡钻，边齿向外倾斜40~ 45°，边缘处采用斜面凸台结构以减少钻头侧面与岩石接触面积。 据实践体会：四翼钻头有较大的沟槽空间，利于岩碴的排出，但因每翼尺寸限制，外侧 一二两圈柱齿数量有限较易磨损，且每翼结构强度不如三翼的高。根据使用看此种钻头适宜 于中硬以下矿岩。 三露钻头每翼尺寸加大后有较大排柱空间，较好解决了柱齿数量和空间位置上的矛盾， 外侧一、二圈可多排合金柱，而且每翼强度较高。但排碴不如四翼好。据使用看，此种钻头 适用于中硬以上矿岩。 ②柱齿的数量和排列 确定柱齿数量的计算方法目前尚缺乏研究，故设计时只能参照国内外柱齿钻头的实际应 用以及J-170柱齿钻头试验的经验来定。实践表明可按每厘米径向上柱齿数为1.1~1.3颗来 计算。故J-170柱齿钻头柱齿数为19~21颗。 柱齿的排列遵循如下原则： a)使钻头在凿岩时相邻轨迹之间不留有未经破碎的岩瘤。 为此J-170柱齿钻头共排列七圈柱齿。最里圈为一颗， 离钻头中心距为0.7d,其他各圈间距为(0.7~0.8)d。此 种布置保证每圈凿痕相互重迭3~5毫米。 b)齿孔间应力尽可能小。实践表明两齿间距不少于 2d为好(d柱齿直径)。 c)使钻头上每个柱齿负担的凿岩面积大致均匀。考虑 边齿工作条件恶劣，应多布柱齿。J-170柱齿钻头第一圈八 ~九颗，第二圈三~六颗，第三圈三~四颗，第四离两颗， 4D596D7” 五、六、七圈均为一颗（从外侧开始计算）。 J-170柱齿钻头先后在北京铁矿、黑山铁矿及大冶铁矿 图2 作了试验。其中北京铁矿在f8~10片麻岩和f10~12磁铁矿中试验九十二只钻头平均寿命 246.6米/个，最高1415米/个，黑山铁矿在f10~14的矽化斜长岩中试验八只钻头，平均寿命 471米/个，最高1121米/个，大冶铁矿在f8~10的氧化原生矿和f12~16的闪长岩中试验公只 钻头，平均寿命362米/个，最高1199米/个。试验表明J-170柱齿钻头较之150銲片钻头使用 寿命有很大幅度的提高。而且试验表明J-170柱齿钻头开钻容易，工作平稳，不易卡钻，生 产效率高。可以认为柱齿钻头在我国中等硬度以上金属矿山值得大力推广使用。 二、柱齿钻头的固齿工艺 樹齿工艺是柱齿钻头加工过程中重要的一环，柱齿钻头使用过程出现的掉柱、断柱以及 3

据此 我 们在 一此 型钻 机上设计和试 验 了 一 柱齿钻头 。 为了克 ， 服焊 片钻 头的缺 点 ， ‘ 发挥柱齿钻头 的优 点 ， 设计时住意 使钻 头 有较高 的 强度 ， 较好的排碴 空 间 以 及较 合理钩 合金柱齿布置 。 ① 钻 头 的结 构 一 代 ， 钻 头尾部采 用花键 和 平键 联 合联接 ， 花键 传递 扭矩 ， 平键 防止钻头 坠 落 。 从 而彻底解决 了平键 过 度磨损问题 。 钻 头 头部采 用两种型 式 四 翼型 和三 翼型 图 。 为了 防止卡钻 ， 边齿向外倾斜 。 ， 边缘处采 用斜面 凸 台结 构以减少钻头侧 面 与 岩石 接触面 积 。 据 实践 体会 四 翼钻 头有较 大的 沟槽 空 间 ， 利 于 岩碴 的排出 ， 但 因每 其尺寸 限 制 ， 外侧 一二 两 圈柱齿数量 有限较 易磨 损 ， 且每翼结 构 强度不如三 翼的高 。 根 据 使 用 看此 种钻 头适宜 于 中硬 以下矿岩 。 三 冀钻 头每冀 尺寸加大后 有较 大排 柱 空 间 ， 较 好解决 了柱 齿数最 和 空 间位 置 上 的矛盾 ， 外侧一 、 二 圈可 多排 合金柱 ， 、 ’ 而且侮翼 强度较 高 。 但 排碴不如 四 其好 。 据使 用看 ， 此 种钻头 适用于 中硬 以 上矿 岩 。 · ② 柱齿的 数 旱和 排 列 ‘ ’ 确定柱齿数量的计算方法 目前尚缺乏研究 ， 故 设计时只 能参照 国 内外柱齿钻 头的实际应 用 以及 一 往 齿钻 头试 验 的经 验来定 。 实践 表 明可按每厘 米径 向上柱齿数为 颗 来 计算 。 故 一 柱齿钻 头柱齿数为 一 颗 。 柱齿的排 列遵 循 如 下原 则 使钻头 在 凿 岩 时相 邻 轨迹 之 间不 留有未经 破碎 的岩瘤 。 为此 一 柱齿钻头共排 列七 圈柱齿 。 最 里 圈为一颗 ， 离钻头 中心距 为 ， 其 他 各圈 间距 为 一 ， 。 此 种布置保证每 圈 凿痕 相 互 重迭 毫 米 。 齿 孔 间应 力尽可 能小 。 实践 表 明两 齿 间距 不少 于 为好 柱 齿 直径 。 使钻头 上每个柱 齿负担 的 凿岩 面 积 大 致均 匀 。 考虑 边 齿工 作条件恶 劣 ， 应 多布柱 齿 。 一 柱 齿 钻 头 第一 圈八 九颗 ， 第二 圈三 六颗 ， 第三 圈 三 一 四 颗 ， 第 四 圈两颗 ， 五 、 六 、 七 圈均 为一颗 从外侧开 始计 算 。 一 柱齿钻头 先后在 北京铁 矿 、 黑 山铁 矿 及 大冶铁矿 图 作了试 验 。 其中北京铁 矿在 片麻岩和 磁铁矿 中试 验九十 二只 钻 头 平均寿命 米 个 ， 最 高 米 个， 黑 山铁 矿在 的矽 化斜长岩 中试 验 八只钻头 ， 平均 寿命 米 个 ， 最 高 米 个 大冶铁 矿在 一 的氧 化原生矿和 的闪长岩 中试 验丛只 钻头 ， 平 均 寿命 米 个 ， 最 高 米 个 。 试 验表 明 柱齿 钻头 较之 娜片钻头使 用 寿命有很大幅 度 的提 高 。 而 且 试 验 表 明 一 柱齿钻头开 钻 容易 ， 工作 平稳 ， 不易卡钻 ， 生 产效率 高 。 可 以认为柱齿 钻 头 在我 国 中等 硬度 以上金 属 矿 山值得大力推 广使 用 。 二 、 柱 齿钻头 的 固齿工 艺 固 齿工 艺 是柱 占钻 头 加 工过 程 中 重要 的一 环 ， 柱 齿钻 头 使 用过 程 出现的掉柱 、 断 柱 以 及

齿孔连片断裂等都与固齿质量有关。柱齿掉入孔底后会把其它柱齿打坏而使钻头提前极发。 因此改进固齿工艺，确保固齿质量是提高柱齿钻头使用寿命的一大关键。为此在J-170柱齿 钻头的设计与试验中我们着重进行了固齿工艺的试验与研究。 1.圈齿验试 柱齿钻头的掉柱显然是钻头体对柱齿抱紧力不够的结果。为了弄清钻头体不同钢材强度 (硬度)和不同过盈配合对柱齿抱紧力的影响，在室内进行了钻头固齿的模拟试验。 (1)试脸内容 在柱齿表面磨光齿孔一次钻出的条件下，把材料热处理至不同硬度(HRc20、30、40、 30 (韭齿E入) (柱齿准出) (试脸孔板) 图3 吧 HRc40 准吃 HIRe40 之 HRc50 HRc30 HRc50 HRe20 HRc30 1 8 1 .5 2005”5一δ态米 05 6毫米 不同硬度不阿过盈研的压入力变化曲线出 不同陕度不网过盈生指出力变化曲线图 图4压入力、推出力变化曲线 4

齿孔连片断 裂等都与 固齿 质量有关 。 柱齿掉入孔底后会把其它柱齿打坏 而使钻头提前极废 。 因此 改进 固齿工 艺 ， 确保 固齿质 量 是提高柱齿钻头使 用寿命的一大关键 。 为此在 一 柱齿 钻头的设计与试 验 中我 们着重进行 了固齿 工 艺 的试 验与研究 。 二 齿脸试 柱齿钻头的掉柱显 然是钻头体对柱齿抱紧力不够的结果 。 为了 弄清钻头体不同钢 材 强度 硬度 和 不同过盈配 合对柱齿抱紧 力的影响 ， 在 室 内进行 了钻头 固齿 的模拟试 验 。 试 验 内容 在柱 齿表面磨 光齿孔一 次钻出的条件下 ， 把材料热处理 至不 同硬度 。 、 、 、 刃二 即之‘ 声 饭 、 几 拄内工 入 柱古推出 试脸孔板 图 厂 牙应… 一 一 月 ，产吧口 户 卜 护 训 一了 沪 …一 了 州才 日 刁才州才 厂 砚 一 一 爪吨 尺 洲厂、 叹 、 君二 ‘ 洲 杯二 多 之 「 户口沪口 … 以口 乐万 爪刀 东万 琳梦 挤万 不 同 硬 度不同 过 盈 员的压 入 力变化曲线图 毫 米 班，口 挤廿 以冲 日占 碑对 紊米 不同 硬度不同 过 盈 最拍 出 力 变化曲线 图 图 压入 力 、 推 出力 变化 曲线

50)测定不同过盈量装配压入力和推出力的变化。 (2)试验条件与方法 硬质合金采用中16×25毫米球形齿，经加工光洁度达V,。试验孔板用中120×30毫米， 材质35铬钼钢。按要求热处理硬度HRc20、30、40、50。齿孔一次钻成光洁度为V,~74, 孔径使用游标卡尺测量。孔板上齿孔布置如图3。 压柱采用LDY-200型材料试验机，按予定的过盈量选配不同的柱齿和齿孔。过盈量 从0.10毫米开始每级相差0.05毫米，直至0.35毫米止。每种过盈量压入推出三次，记下压 入力、推出力及齿孔直径的变化。 (3)试验结果 根据不同材料硬度和过盈量测得的压入力和推出力值，绘制出曲线如图4。 从图中可以看出： ①在相同硬度条件下装配压入力和推出力均随过盈量的加大而增大，增大幅度如表： 装配压入力增大幅度%（相对于0.10毫米过盈量） 硬度HRc 20 30 40 50 过盈量毫米 0.10 0 0 0 0 0.15 18.5 25.8 46.8 25.0 0.20 35.7 51.7 83.5 38.3 0.25 52.8 48.2 112.0 45.8 0.30 61.0 91.7 134.0 50.0 推出力增大幅度%（相对于0.1毫米过盈量） 硬度HRc 20 30 40 50 过盈量毫米 0.10 0 0 0 0 0.15 P 27.6 39.5 160.7 0.20 18.4 65.1 80.3 102.7 0.25 22.5 77.6 109.3 89.1 0.30 24.5 96 132.5 表上表明以材料硬度为HRc30~40时压入力和推出力随过盈量的增大幅度最大。 ②在相同过盈量条件下装配压入力和推出力均随材料硬度的提高而有明显的增大。增 大幅度如表： E入力增大幅度%（相对于HRc20硬度) 过盈量毫米 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 硬度HRc 20 0 0 0 0 30 20 30 35 36.2 38 43 3 116 119 119 50 71 76 74.4 63 51 5

测定不 同过 盈 量装 配压入 力和推 出力的变 化 。 试 验 条件 与方 法 硬质合金采 用 小 火 毫米球形齿 ， 经 加工 光 洁 度达 ， 。 试 验 孔板 用 小 毫米 ， 材质 铬铂钢 。 按 要 求热 处理 硬度 。 、 、 、 。 齿 孔一 次钻 成 光洁 度为 ， 孔径使 用游 标卡尺测 量 。 孔板 上 齿孔布置如 图 。 压 柱采 用 一 型材料试 验机 ， 按 予定的过 盈 量选配 不 同的柱齿和 齿孔 。 过 盈 从 毫米开 始每级 相差 毫米 ， 直 至 毫米止 。 每种过 盈 里压入推 出三 次 ， 记下压 入 力 、 推 出力 及 齿孔 直径 的变 化 。 试 验结 果 根 据不 同材料硬度和过 盈量测得 的压 入 力和推 出力值 ， 绘 制 出曲线 如 图 。 从 图中可 以看 出 ① 在 相 同硬度条件下装 配压入 力和推 出力均随过 盈量 的加大而增大 ， 增大幅度如表 装 配压 入 力增 大幅 度 相 对于 毫米过 盈 量 一︵︸ 一几任﹄，‘︸月 一匕吕匕︸汽︵ 吕 ︶ ︶任占几魂 只︸口互 一曰行︸月，‘‘ 一口 ‘ ︶二上‘、 ︸ 一 ‘﹄任口︸‘ 碑度 。 ’ 一 ” 一 过 盈 量毫 米 、 一 一 一 一 月︸一了、 一﹄口曰人八 自，﹄上， 一 一 一 一工︸﹄一︸ 一 ，上 匕”八︸ 一“︵︸ 口，“叮‘ ︸ 推 出力增 大幅度 相 对于 毫 米过 盈 表 上表 明 以材料硬度为 。 时压 入 力和推 出 力随过 盈 量 的增大幅度最 大 。 ② 在 相 同过 盈量 条件下装配 压 入 力和 推 出力均 随材料 硬度 的提 高而有明显 的增 大 。 增 大幅 度 如表 压 入 力增 大幅 度 相 对于 。 硬度 、 一 硬度 。 一 招 日八︶﹁ ‘扭户月

推出力增大幅度%（相对于HR20硬度） 过盈量 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 硬度HRc 20 0 0 0 0 0 30 18.4 32.0 55 73 93.4 40 80.0 126 166 200 228 50 55.0 115 145 133 柱齿压碎 表上表明在相同过盈量条件下，不同材料硬度其压入力和推出力的增大数值也以硬度 HRc40时最佳。它比硬度HRc20时压入力提高一倍多，比硬度HRc20推出力提高二倍多。 ③试验过程发现，过盈量较大时（达0.30~0.35毫米）硬度低(HRc20)的孔壁有明显 的切削现象，而硬度高(HRc40~50)的孔壁则有明显的刮痕，尤其在HRc50的孔板上， 当过盈量在0.20~0.25老米以上时，柱齿出现断续压入並发出响声，过盈量再增大即出现断 柱现象，说明钻头头部硬度和过盈量过低和过高都是不合适的。据此可以认为钻头头部硬度 HRc3040,过盈量0.15~0.25毫米为好，现场试验证明了这一点。在北京铁矿把J-170柱齿 钻头头部硬度由HRc15~20提高至HRc30~40,过盈量由0.25~0.35毫米降为0.20~0.25 老米，掉柱率由12.2%下降为1.52%〔1,2〕。 ④为获得齿孔对柱齿最大抱紧力应使这两者有尽可能大的接触面积，为此合金柱齿应 尽可能小的椭圆度和尽可能高的光洁度，有条件的话齿孔最好用绞刀精绞一次，使光洁度在 7。~7。为好。 柱齿装配前应用汽油清洗柱齿和齿孔，在装配时应保证对中以免柱齿压偏。〔5) 2.抱紧力和脱柱力 固齿过程所记录的装配压入力和推出力实质上反映了齿孔对合金柱齿的抱紧力和工作时 合金柱齿的脱柱力。如果抱紧力大于脱柱力合金柱便不会脱落。 (1)抱紧力及其计算 对固齿过程分析可知抱紧力是柱齿和齿孔过盈配合时齿孔对柱齿产生的横向夹持力。根 据厚壁简理论可以推导出抱紧力与过盈量之间的关系式。〔3) 当钻头体处于弹性变形时 q=1.31×10:日公斤/毫米1 当钻头体处于弹塑性变形时 9=1-0.18)2(1+21m d) 式中，9一抱紧力 公斤/毫米2， 8一过盈量 毫米， d一孔径 毫米， h一压入深度 毫米， 「一合金柱齿和齿孔之间摩擦系数，据孔板试验可取为0.4。 σ，一一钻头体钢材的屈服应力： 6

推 出力增 大幅度 相对于 。 幼 硬度 一 过 盈量 硬度 ‘ ” 件 。 一… … · ” 柱齿压碎 表 上表 明在 相 同过 盈量 条件下 ， 不同材料 硬 度其压 入 力和推 出力的增 大数值 也 以硬度 。 时最佳 。 它 比硬度 。 时压入 力提 高一 倍 多 ， 比 硬度 。 推出力提高二 倍 多 。 ③ 试 验过程 发现 ， 过 盈量较 大时 达 毫米 硬度低 。 一 的孔壁有 明显 的切 削现象 ， 而 硬度高 。 的孔壁则 有 明显的刮哀 ， 尤其 在 的孔板上 ， 当过 盈量 在 毫 米以上 时 ， 柱齿出现断续 压 入 业 发出响声 ， 过 盈量再增大即 出现断 柱现象 ， 说 明钻头头部硬度和 过盈量过低和 过高都 是不 合适 的 。 据此 可 以认为钻头头部硬度 。 ，过盈量 毫米为好 ， 现场试 验证明 了这一点 。 在北京铁矿把 一 柱 齿 钻头头 部硬 度 由 。 提高至 。 ， 过 盈量 由 毫米降为 毫米 ， 掉柱率 由 下降为 〔 ， 〕 。 ④ 为获得 齿孔对柱齿最大抱紧力应 使这两者有尽可 能大的接触面 积 ， 为此 合金柱齿应 尽可 熊小的椭 圆度和 尽可 能高的光洁度 ， 有条件的话 齿孔最 好用 绞刀精绞一次， 使光洁度在 。 。 为好 。 ， 柱齿装配 前应 用 汽油 清洗柱齿和 齿孔 ， 在装配 时应保证对 中以免柱齿压偏 。 〕 抱紧力和 脱柱力 固齿过程所 记录 的装配压 入 力和推 出力实质 上反映 了齿孔 对合金柱齿的抱紧力和工作时 合金柱齿的脱柱力 。 如果抱紧力大于脱柱力合金 柱便不会脱 落 。 抱紧力及 其计算 对固齿过 程 分析可 知 抱紧力 是柱齿和 齿孔过 盈配 合时齿孔 对柱齿产生 的横向夹持力 。 根 据厚壁 筒理 论可 以推 导 出抱紧力与过盈 量 之 间 的关系 式 。 〕 当钻头体处于弹性变形时 。 … 乙 ， 、 ， ， 一 、 ，， 。 任 一 此 了一 一公肘笔术 当钻头体处于弹塑 性变形时 一 ‘ 式 中 － 抱 紧力 － 过盈 量 － 孔 径 － 压 入 深度 、 。 ， ， 二 一 二一 拱 一 一 ‘ 、 一 ’ “ 一 公 斤 毫米 ， 毫 米 ， 毫米， 毫 米， － 合金柱齿和 齿孔 之 间摩擦系数 ， 据孔 板试 验可取 为 。 － 钻头体钢材 的属服应力

c一一装配压入时塑性区域的直径。 上式表明抱紧力(q)与过盈量（δ)和强度（σ。）成正比关系，只要知道材料的强度 和过盈量以及齿孔尺寸即可求得抱紧力的大小。 同样根据厚壁筒原理也可以推导出抱紧力和装配压入力之间的关系式〔3〕。 P= πhfd -0.18)g 式中符号意义同上。 这样测得装配压入力就能知道齿孔对合金柱齿的抱紧力。 根据上述公式整理出抱紧力、装配压入力随过盈量变化的曲线图5，只要知道了有效过 盈量ǒ和材料的屈服应力口，从图中即可了解钻头体是否处于弹性状态，並大致查出装配压 入力和抱紧力。 37 45 12340 10735 0-90 9160 76525 年6o 61220 -中 45.85 306 4 ”,F 02 图5装配压入力、抱紧力与过盈量关系曲线图 根据J-170柱齿钻头采用35CM,钢头部硬度HRc28~35,过盈量8名0.20.25的条件， 从图表查得装配压入力为P=22~25吨。这与孔板试验时实测装配压入力P=20~24吨是接 近的，证明上述公式和图表与实际相符。 (2)脱柱力及其计算 7

一 一装 配压入 时 塑 性区域 的直径 。 ‘ 一 、 少 上式表明抱紧力 与过 盈量 乙 和 强度 。 成 正 比关系 ， 只 要 知道 材料的强度 和 过 盈 量 以 及齿 孔 尺寸 即可求得 抱紧 力的大小 。 同样根据厚壁 筒原 理 也可 以推导 出抱紧力和 装配压 入 力之 间 的关系 式 〕 。 一一一 一 兀 单 式 中符号意 义同上 。 这样测得装配压入 力就 能知道齿孔 对合金 柱齿 的抱紧力 。 州 根 据上述公式 整理出抱紧力 、 装配压入 力随过 盈量 变化的曲线 图 ， 只 要知道 了有效过 盈 量 各和 材料 的屈 服应 力口 。 ， 从 图中即可 了解钻头体 是否处于弹性状态 ， 业 大致查 出装配压 入 力和抱 紧力 。 卜 · 护 · 万 不石件 声了篇 口 厂乡 杯 了 疥绘 了 球 二知 形万尸尸尸 亏 子勇务 价 下夕 户 飞 口 月夔多石 矛夕 岁 龚 夕痴 子 痴 厂荞 。 ， 布 ， 图 装配 压 入 力 、 抱紧力与过 盈 量 关 系曲线 图 根据 一 柱齿钻头 采用 。 钢头部硬度 。 ， 过盈量 乙名 的条件 ， 从 图表查得装配压 入 力为 二 吨 。 这与孔板试验 时实测装配压入 力 吨 是接 近 的 ， 证 明上述公 式和 图表 与实际 相 符 。 脱柱力及其计算

脱柱力指合金柱齿在冲击载荷下所受到的推出应力。根据波动力学分析，活塞冲击钻头 尾部时产生弹性压缩应力波传递给钻头，若钻头悬空压缩应力波变为拉伸应力波而反射回 来，这时因硬质合金弹性模量E和密度P都比钢大得多，故作用在柱齿上的拉伸应力波强度 也比钻头体大得多而形成使柱齿从齿孔中脱出的一种力量，称作脱柱力。可用下式计算： 〔4,6) P脱=〔(E1p)-(E.p))V,F吨 式中E1一硬质合金弹性模量54000公斤/厘米2 P1一硬质合金密度 14 F,一钢弹性模量 21400公斤/厘米2 P一钢密度 千克/米 V。一活塞冲击末速度 米/秒 E一硬质合金柱齿面积 毫米2 据此公式对J-170柱齿钻头所用中14，中16两种合金桂齿的脱柱力计算得出结果如下： 冲击器风压公斤/厘米2 3 4 5 8 活塞末速度米/秒 5.28 6.20 7.00 7.40 中16脱柱力吨 4.22 5.02 5.63 5.83 中14脱柱力吨 3.23 3.85 4.30 4.46 事实上在固齿工艺试验时把合金柱齿从齿孔中推出来的推出力需要八~二十吨（与材料 硬度和过盈量有关)说明齿孔对柱齿的抱紧力比较大，只有当推出力克服了抱紧力才能把柱 齿推出齿孔。推出力值可用公式计算。 P推=πdhfq吨 公式符号同前。 此式可以看出推出力反映了抱紧力，推出力大于脱柱力也就是抱紧力大于脱柱力。因此 P推>P晚也就成为不掉柱的必要条件。 根据以上理论分析和室内外试验表明，只要材料硬度和过盈配合选配以及加工得当就能 保证抱紧力大于脱柱力，合金柱齿就不会掉柱。 三、钻机的工作参数 钻机工作参数指风压、转速和轴压等数值。它们的配合是否合理直接影响到柱齿钻头的 使用寿命。 1.压风 风压是使冲击器作功的能源。从冲击功率计算公式可知 E=KP÷SL6 G0"6 式中 E一冲击功率 公斤•米 P一风压 公斤/厘米 L一活塞行程 厘米 8

脱柱力指 合金柱齿 在冲击载荷下所受到的推出应 力 。 根据波动力学 分析 ， 活塞 冲击 钻头 尾部时产生弹性压 缩应 力波传递 给钻头 ， 若钻头悬空压缩应 力波 变为 拉伸 应 力 波 而反 射 回 来 ， 这 时因硬质合金弹性模量 和密度 都 比钢 大得多 ， 故作用 在 柱齿上 的拉伸应 力波强度 也 比钻头体大得 多而形成 使柱齿从齿孔 中脱出的一种 力量 ， 称作脱 柱力 。 可用 下 式计 算 ， 脱 〔 ’ “ 昌 一 。 “ “ 〕 。 吨 式 中 － 硬质合金弹性模量 公斤 厘米 － 硬质 合金密度 － 钢弹性模量 。 。 公斤 厘米 。 － 钢 密度 千克 米 。 － 活塞 冲击末速度 米 秒 － 硬质 合金柱齿面 积 毫米 念 据此 公式 对 一 柱齿钻头所用 小 ， 小 两种 合金 桂齿 的脱柱力计 算得 出结果如 下 冲击器风压公斤 厘 米 名 活塞末速度米 秒 小 脱柱 力 吨 小 脱柱力 吨 事实上在固齿工艺试 验时把合金柱齿从齿孔 中推 出来的推 出力需要八 二十吨 与材料 硬度和过盈最有关 说 明齿孔 对柱齿的抱紧力比较大 ， 只 有当推 出力克服 了抱紧力才能把柱 齿推 出齿孔 。 推出力值可用公式计算 。 推 二 吨 公 式符号同前 。 此 式可 以 看出推 出力反映 了抱紧力 ， 推出力大于脱柱力也就是抱紧力大于脱柱 力 。 因此 描 脱也就成为不掉柱的必要条件 。 根据 以 上理论分析和 室内外试 验表 明 ， 只 要 材料硬度和过 盈配 合选配 以 及 加工得 当就能 保证抱紧力大于脱柱力 ， 合 金柱齿就不 会掉柱 。 三 、 钻机的工 作 参数 钻机工作参数指风压 、 转速和 轴压等数值 。 它 们的配 合 是否 合理 直 接影响到柱齿钻头 的 使用寿命 。 压风 风压 是使冲击 器作功 的能源 。 从 冲击功 率计 算公 式可 知 二 了 了 ‘ ’ “ 式 中 － 冲击功率 － 风压 － 活塞 行程 公 斤 。 米 公斤 厘米 厘 米

S—一活塞面积 厘米2 G一一活塞重量 公斤。 式中表明风压值决定冲击功率且影响最大，而冲击功率又和穿孔速度成正比例，所以风 压直接影响穿孔速度。七八年在北京铁矿所作的标定证明这一点。 风 压 穿孔速度 钻机及钻具 矿岩条件 公斤/厘米2 每米孔穿孔时间每分钟进米数 分/米 米I分 YQ-150A型潜孔钻机 磁铁矿f10~12 3.0～3.5 35 0.028 3.5~4.1 30 0.033 J-170冲击器 片麻岩f8~10 4.5～ 18~20 0.056～0.05 J-170柱齿钻头 4.7≈5.0 14 0.071 5.05.5 10~12 0.10～0.08 风压不仅影响穿孔速度也影响钻头使用寿命。在北京铁矿试验J-170柱齿钻头时在10~ 12磁铁矿中风压3~3.5公斤/厘米2六只钻头穿孔948米平均83米/个，风压4.5~5.5公斤/厘 米七只钻头穿孔1756米，平均251米/个，两者使用寿命竞相差三倍。同样的J-170柱齿钻头 在黑山铁矿和大冶铁矿虽然矿岩f10~16,但因风压均在6公斤/厘米*左右，黑山铁矿试验 的八只钻头平均寿命471米/个，大冶铁矿试验的八只钻头平均寿命362米/个，说明风压值高 钻头使用寿命也高。因此保证生产所需风压(5公斤/厘米以上)是提高穿孔速度和钻头使 用寿命的关键之一。 2.转速 凿岩时钻具由回转机构带动旋转，其目的是变换每次冲击凿痕。合理的钻具回转速度应 能保证两次凿痕间距的岩石很快被破碎，从而有较高的穿孔速度也能使钻头的磨损保持在最 低的水平。据此对J-170柱齿钻头在不同转速下凿痕进行计算，作为选定转速的参考。 凿痕间距计算公式： L=nIS 毫米 n 2 n1一钻具的转速 转/分 n2一冲击器频率 次/分 S—圆周S=πD 毫米 D一合金柱齿回转直径毫米 J-170柱齿钻头上，布置七圈柱齿，回转直径分别为中162， 图6 中140、中114、中86、中60、中42、中20毫米。钻具回转速度分别取60,40,35,30,25,20 转/分。在冲击器频率860次/分时，计算出不同回转直径、不同回转速度下的凿痕间距值。 如表： 根据以上数据整理出凿痕间距随回转速度变化的曲线图。 只要知道回转速度和柱齿回转直径即可从图中查出凿痕间距。 对上述凿痕间距值分析后可以看出转速高确实对柱齿尤其边缘柱齿磨损不利。以60转/分 为例，J-170桂齿钻头外侧第一圈柱齿凿痕间距为35.9毫米，也即每冲击一次齿柱回转位移 9

－ 活塞 面 积 厘 米 － 活塞 重 量 公 斤 。 式 中表 明风压值决 定 冲击功 率且影响最大 ， 而 冲击功 率 又和穿孔速 度成正 比例 ， 所 以风 压 直 接影响穿孔速度 。 七 八年在北京 铁 矿所作 的标定证 明这一 点 。 钻 机 及钻 具 矿岩条件 风 压 公 斤 厘 米 穿 孔 速 度 每米孔穿孔 时间 分 米 每分钟 进 米数 米 分 一 型 潜孔钻机 磁铁矿 一 冲击 器 片麻岩 一 柱齿钻头 ‘ 风压不仅影响穿孔速度也影响钻头使用 寿命 。 在北京铁矿试 验 一 柱齿钻头 时 在 磁 铁 矿 中风 压 公斤 厘 米 名六只 钻头穿孔 米平均 米 个 ， 风压 公 斤 厘 米 七 只 钻 头穿孔 米 ， 平均 米 个 ， 两者使用寿命竟 相差 三 倍 。 同样的 一 柱齿钻头 在黑 山铁 矿和 大冶铁矿虽然矿岩 ， 但因风压均在 公斤 厘 米 左右 ， 黑 山铁 矿试 验 的八只 钻头平均寿命 米 个 ， 大冶铁 矿试 验的八只 钻头平均寿命 米 个 ， 说 明风压值 高 钻头使用 寿命也高 。 因此 保证生产所 需风压 公斤 厘米 以上 是提高穿孔 速度和 钻头使 用寿命 的关键之 一 。 转速 凿岩时钻具 由回转机构带动旋转 ， 其 目的是变换每次冲击 凿痕 。 合理的钻 具回 转速 度应 能保证两次凿痕 间距 的岩石很快被破碎 ， 从而有较高的穿孔速度也能使钻头的磨损保持在最 低的水平 。 据此 对 一 柱齿钻头在不同转速下凿痕进行计算 ， 作为选定转速 的参考 。 凿痕间距 计算公 式 ， 、 ， 肠 一 龟 不 － 钻具的转速 转 分 － 冲击 器频率 次 分 － 圆周 二 毫 米 － 合金 柱齿回转直径 毫米 一 柱齿钻头上 ，布置七 圈柱齿 ， 回转直径 分别为 小 ， 图 小 、 小 、 小 、 小 、 小 、 小 毫米 。 钻 具回 转速度 分别取 ， ， ， ， ， 转 分 。 在 冲击 器频率 次 分 时 ， 计算出不同回转直径 、 不同回转速 度下的凿痕间距值 。 如表 根据 以上数据 整理出凿痕间距 随 回转速度变化的曲线 图 。 只 要 知道 回 转速度和 柱齿回转直径 即可从 图中查 出凿痕间距 。 对上述 凿痕间距值 分析后可 以 看 出转速高确实对柱齿尤其边缘柱齿磨损 不利 。 以 转 分 为例 ， 一 桂 齿钻 头外侧 第一 圈柱齿凿痕 间距为 毫米 ， 也 即每冲击 一 次齿柱回 转位移

间距为19.9毫米（柱齿直径中16），转速降为40转/分，边齿凿痕间距为23.7毫米。每冲 击一次柱齿位移间距减为7.7毫米。柱齿对岩石挤碎范围比60转/分时减少一倍，当转速降为 凿痕 间 距 回 转 直 径 (毫米) 钻具转速（转/分） 162 140 114 86 60 32 20 60 35.90 30.30 25.10 18.95 13.20 9.24 4.38 40 23.70 20.40 16.70 12.60 8.76 6.15 2.92 35 20.70 17.20 14.60 11.00 7.66 5.47 2.56 30 17.80 15.40 12.60 9.47 6.59 4.62 2.19 25 14.80 12.80 10.40 7.87 5.48 3.84 1.82 20 11.90 10.23 8.40 6.30 4.38 3.08 1.45 15 8.90 7.23 6.30 4.36 13.30 2.32 1.10 冲击頻率860次/分 5 45 180 和 50 35 e 30 动 e P5 (效米， 20 卫=制 15 30 20 15 20253545555 回传速度（转/分） 图7 30转/分以下时，柱齿凿痕开始重迭，岩石全靠柱齿的冲击作用来破碎，这时不仅破降岩石 效果好，还能大大减轻柱齿的磨损。J-170柱齿钻头在北京铁矿10-12磁铁矿中试验当风压 4公斤/厘米2时，转速60转/分，穿孔80~100米后边齿即全部磨平，转速降为40转/分后穿 孔150~200米后边齿才磨平。同样的钻头在黑山铁矿f12~14矽化斜长岩中试验风压5.5~ 6.5公斤/厘米2，转速为30转/分时钻头外侧二圈边齿磨损比较均匀，达到300~400米以上才 磨平。说明较低的转速对减轻合金柱齿的磨损，提高钻头使用寿命是有利的。我们认为J一 170柱齿钻头在中硬以下矿岩采用25~35转/分为好，在中硬以上矿岩采用20~25转/分为 10

间距 为 毫米 柱齿 直径 中 ， 转速降为 转 分 ， 边齿凿痕 间距为 毫米 。 每冲 击一 次柱齿位移间距减为 毫 米 。 柱 齿对岩石挤碎 范围 比 转 分 时减少一 倍 ， 当转速降为 凿 痕 间 距 · 钻 具转速 转 分 回 转 直 径 毫米 内工 ︶八‘ ，工八 自甘移一﹄ 匕任，土月 … 目‘上占‘上 自七匕八占任八月 自匀丹任口呼︸‘ … 自片亡八七任八‘ ︺“匕口︵八︸丹︸ 乙任丹工 … 工 匀一︸厅匕阳任内‘ 一，一 一 一一 心八八任石通 勺八曰叮口八了八‘ … 人一上 乙任，内才 … 卜 … ， 任性八丹月 “八日﹃几斑﹄︶ … 自二，︷司占 汽八︸匕一八左自内二 胜几 ‘ ‘胜 毛且几胜 ‘胜 性八艺自山二，月月 八，甘﹄︸︸ … 匕峥自种︸八了︶” 行衬八甘丹︸︸“︷‘了八︵﹄︸ ‘上孟上，上 … 勺口口 匕舀月丹了任上﹄，甘︸ 任曰口，内自占 口办民“甘八户卜︸ ‘，土，上上 冲击须串 次 分 口 之 少 丫 了产 绪 产 之子 尸 梦 洲 尸 洲尸 夕 尸尸产 梦 尸产产 口 尸尸产 尹尸 尸 尸产 歹 户 尸洲产尸 产沪尸尹 产尸产 衅 尸口口产 沪一尸一 尸 户户 曰 澎彩 产尸产尸 口户户口 尸沪尸 沪口尸曰 一尸尸口目口口 互竺 口 ‘ 口 口口口州尸一 尸 尸尸口户 尸一户沪 曰 一 口 一一 、 ‘ 淡炭岁七二一洲 户口一 一一 二吕曰，曰 一 甲 口 曰 ，，， 口 曰 ‘ ‘ 曰一曰 口 口 一 崖奎至匕二‘ 户口口 一 一 曰 曰 一 门 一 肚月一 兴柳啼 乃翅 锣孰︸ 万 抽 仔 器 ， 好 衬 碑车 介 砧 ‘ 口 回 传迷度 转 分 图 加 转 分 以 下时 ， 柱齿凿痕开始重迭 ， 岩石 全靠柱齿的冲击 作用 来破碎 ， 这时不仅破碎岩石 效 果好 ， 还 能大大减轻柱齿的磨损 。 一 柱齿钻头在北京铁矿 卜 磁 铁矿 中试 验 当风压 公斤 厘米 时 ， 转速 转 分 ， 穿孔 米后边齿 即 全部磨平 ， 转速降为 转 分 后穿 孔 米后边齿才磨 平 。 同样的钻头在黑 山铁矿 矽化斜长 岩中试 验风 压 一 公斤 厘米 ， 转速 为 转 分 时钻头外 侧二 圈边齿磨损 比较均匀 ， 达到 米以 上才 磨平 。 说 明较低 的转速对减轻 合金柱齿的磨损 ， 提高钻头使 用 寿命 是 有利 的 。 我们 认 为 柱齿钻头在中硬 以 下矿岩采用 转 分为好 ， 在中硬 以上 矿岩 采 用 转 分 为