氣動潛孔鑽硬質合金球齒

氣動潛孔鑽是利用壓縮空氣作為動力源，驅動潛孔衝擊器活塞，以較大的衝擊功和高頻衝擊潛孔錘鑽頭，與此同時在由鑽杆傳來的軸向壓力和回轉扭矩作用下使鑽頭回轉破碎岩石。而其所產生的岩屑被高壓氣流攜帶返回至地表。這種類型的潛孔鑽頭具有許多優勢，如鑽進效率高、鑽孔品質高、鑽頭使用壽命長、不易發生堵塞且總體成本較低，因而作為一種高效鑽進手段被廣泛運用於礦山爆破、地質勘探、水文鑽井等各種鑽孔用途，尤其是在一些中硬岩層以及硬岩層中尤為有效。而其中所使用的硬質合金球齒直接影響著潛孔鑽的鑽進性能。氣動潛孔鑽所具有較高的鑽進效率是由於在其鑽進的過程中，鑽頭球齒在高頻衝擊功的作用下高速衝擊岩石，產生較大的體積破碎。球齒衝擊碎岩是一個動態、非線性破壞過程，可主要分為三個階段：

1.球齒與岩石接觸瞬間，載荷較小，岩石產生彈性變形，在球齒下方的岩石中出現一個呈半球狀的彈性區；
2.球齒繼續下移，載荷增大，彈性區增大，應力波以球齒與岩石的接觸點為球心，以同心球形狀不斷向岩石內部傳播。與此同時，在球齒與岩石接觸的正下方出現一個高應力區。當應力區達到極限狀態時，岩石發生破碎；
3.球齒進一步侵入岩石，對周圍岩石產生側壓力並逐漸增大，最終將球齒周圍岩石崩離，產生大體積破碎，形成破碎穴。
通常氣動潛孔鑽頭採用9顆球齒，底面3顆按螺旋線順時針佈置，6顆邊齒均勻分佈。底面設置的3顆球齒能夠保證每個球齒都具有最大的衝擊功，最靠近中心的球齒採用鑲焊法，有利於取芯，而6顆邊齒主要起著保持孔徑和破碎周圍岩石的作用。

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