阅读说明：本技术 一种同步滚切牙轮破碎单元及筒钻 (Synchronous hobbing cone crushing unit and barrel drill ) 是由 刘新军 尚明 张鹏 王恒 于 2021-07-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种同步滚切牙轮破碎单元,包括柄部,柄部上端周向均匀设置有A根轴承轴,其中A＝2、4或6；每根轴承轴上通过轴承安装有伞状的牙轮,每个牙轮的根部外表面周向均匀设置有B个同步齿,其中B为自然数且3≤B≤20；每个牙轮的顶端外表面设置有C个顶齿,其中C为自然数且2≤C≤36；每个牙轮的同步齿与相邻的牙轮的同步齿啮合。本发明还公开了一种筒钻,包括筒体,筒体的前端沿周向均匀设置多个同步滚切牙轮破碎单元。本发明具有以下有益效果：1、所有牙轮在相互啮合的同步齿驱动下,同步朝一个方向旋转；2、一个牙轮转动不连续时,与其啮合的牙轮可以帮助其转动；3、顶齿高硬度和高耐磨性,保证了破碎环面大小的一致性。(The invention discloses a synchronous hobbing cone crushing unit which comprises a shank, wherein the upper end of the shank is uniformly provided with A bearing shafts in the circumferential direction, wherein A is 2, 4 or 6; an umbrella-shaped cone is mounted on each bearing shaft through a bearing, and B synchronous teeth are uniformly arranged on the outer surface of the root part of each cone in the circumferential direction, wherein B is a natural number and is more than or equal to 3 and less than or equal to 20; c top teeth are arranged on the outer surface of the top end of each cone, wherein C is a natural number and is more than or equal to 2 and less than or equal to 36; the synchronizing teeth of each cone mesh with the synchronizing teeth of an adjacent cone. The invention also discloses a barrel drill which comprises a barrel body, wherein the front end of the barrel body is uniformly provided with a plurality of synchronous rolling cutter crushing units along the circumferential direction. The invention has the following beneficial effects: 1. all the gear wheels synchronously rotate towards one direction under the driving of the mutually meshed synchronous teeth; 2. when the rotation of one roller cone is discontinuous, the roller cone engaged with the roller cone can help the roller cone to rotate; 3. the top teeth have high hardness and high wear resistance, and the consistency of the size of the broken ring surface is ensured.)

一种同步滚切牙轮破碎单元及筒钻

技术领域

本发明涉及岩石破碎工具领域，具体涉及一种同步滚切牙轮破碎单元及筒钻。

背景技术

旋挖技术在桩基工程上的应用，推广了牙轮筒钻的使用，但是牙轮筒钻上使用的破岩单元，绝大多数是镶齿三牙轮钻头的一个牙轮和一个牙掌组成的牙轮掌片，或者类似结构的改良版组合体，该类牙轮掌片的最大弊端是：一、牙轮意外卡死或者断齿，会导致受力不均，影响破碎环面一致性；二、牙轮掌片通过焊接方法定位于厚壁筒体上，焊接精度和焊接温度都属于很难控制的环节，造成该牙轮掌片非正常损坏的情况经常发生，普遍寿命不高，工程成本居高不下；三、每次更换牙轮掌片，都需要氧乙炔焰切割掉旧牙轮掌片，致使筒钻圆柱度不断降低，焊接新的牙轮掌片的安装位置也极不规范，焊接精度不断降低，焊接难度和强度随之提高，对切削单元的性能破坏程度逐渐提高，降低了使用寿命；四、牙轮掌片现场更换复杂、更换后精度不能保证，并且现场更换降低寿命。

因此，如何解决以上工况岩石破碎单元存在的诸多问题，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明的主要目的是提供一种同步滚切牙轮破碎单元，可以防止解决牙轮意外卡死影响破碎换面一致性；本发明还提供一种安装有同步滚切牙轮破碎单元的筒钻。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以解决。

(一)、一种同步滚切牙轮破碎单元，包括柄部，柄部上端周向均匀设置有A根轴承轴，其中A＝2、4或6；每根轴承轴上通过轴承安装有伞状的牙轮，每个牙轮的根部外表面周向均匀设置有B个同步齿，其中B为自然数且3≤B≤20；每个牙轮的顶端外表面设置有C个顶齿，其中C为自然数且2≤C≤36；每个牙轮的同步齿与相邻的牙轮的同步齿啮合。

进一步的，每根轴承轴与柄部的夹角不全相等，每根轴承轴与柄部中心线的夹角范围为90°-175°。

进一步的，同步齿包含芯部和包覆在芯部外的硬化保护层。

更进一步的，芯部的硬度为洛氏硬度HRC38～42，硬化保护层的硬度为洛氏硬度HRA80～92。

进一步的，顶齿的材质为硬质合金。

进一步的，顶齿的外表面材质为硬质合金，内部材质为人造聚晶金刚石。

进一步的，柄部上设置有安装孔。

更进一步的，A＝2，B＝14，C＝12，其中一根轴承轴与柄部中心线的夹角α，另一根轴承轴与柄部中心线的夹角β，且α＝β＝126°，同步齿的芯部硬度为洛氏硬度HRC42，硬化保护层的硬度为洛氏硬度HRA83。

(二)、一种筒钻，包括一个筒体，筒体的前端沿周向均匀设置多个安装座，每个安装座上安装有一个同步滚切牙轮破碎单元。

本发明技术方案相对于现有技术而言，具有以下有益效果：1、所有牙轮在相互啮合的同步齿驱动下，同步朝一个方向旋转，在工作面形成冲击和滑移剪切破碎岩石的效果；2、在使用后期，一个牙轮转动不连续时，与其啮合的牙轮可以帮助其转动，防止牙轮意外卡死导致偏磨，提高了岩石破碎效率；3、顶部镶装的顶齿高硬度和高耐磨性，保证了破碎环面大小的长期一致性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明同步滚切牙轮破碎单元一种实施例的立体示意图；

图2为本发明同步滚切牙轮破碎单元一种实施例的立体主视图；

图3为本发明同步滚切牙轮破碎单元一种实施例的分解示意图；

图4为安装有同步滚切牙轮破碎单元的筒钻示意图；

在以上图中：

1柄部；2轴承轴；3牙轮；301同步齿；302顶齿；4安装孔；5筒体；6安装座。

具体实施方式

为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制.

第一方面，请参考图1、图2和图3，一种同步滚切牙轮破碎单元，包括柄部1，所述柄部1上端周向均匀设置有A根轴承轴2，其中A＝2、4或6；每根轴承轴2上通过轴承安装有伞状的牙轮3，每个所述牙轮3的根部外表面周向均匀设置有B个同步齿301，其中B为自然数且3≤B≤20；每个所述牙轮3的顶端外表面设置有C个顶齿302，其中C为自然数且2≤C≤36；每个牙轮3的同步齿301与相邻的牙轮3的同步齿301啮合。

以上实施例中，互相啮合的牙轮3产生了同步同向的驱动力，在工作面形成冲击和滑移剪切破碎岩石的效果，同时在使用后期，一个牙轮3转动不连续时，与其啮合的牙轮3可以帮助其转动，防止牙轮3意外卡死导致偏磨，提高了岩石破碎效率。互相啮合的牙轮3产生了同步同向驱动能力，提高了破碎效率，延长了使用寿命，同时硬质合金数量的减少使用，降低了工程成本，便捷的更换方式减少了劳动强度、缩短了施工周期。

进一步地，每根轴承轴2与柄部1的夹角不全相等，每根轴承轴2与柄部1中心线的夹角范围为90°-175°。

进一步地，所述同步齿301包含芯部和包覆在芯部外的硬化保护层。

进一步地，所述芯部的硬度为洛氏硬度HRC38～42，硬化保护层的硬度为洛氏硬度HRA80～92。

以上实施例中，同步齿301表面高硬度高耐磨性，芯部低硬度高韧性，提高了同步滚切牙轮破岩单元的抗冲击性能和该齿的抗弯能力，施工中不易因为扭力作用产生早期断齿，从而大幅度降低使用寿命的现象，互相啮合的牙轮产生了同步同向驱动能力，提高了破碎效率，延长了使用寿命。

进一步地，所述顶齿302的材质为硬质合金。可选的，所述顶齿302的外表面材质为硬质合金，内部材质为人造聚晶金刚石。顶部镶装的顶齿302高硬度和高耐磨性，保证了破碎环面大小的长期一致性。

参考图1、图2和图3，作为本发明的一种具体实施例，其中轴承轴2的数量A＝2，同步齿301的数量B＝14，顶齿302的数量C＝12，其中一根轴承轴2与柄部1中心线的夹角α，另一根轴承轴2与柄部1中心线的夹角β，且α＝β＝126°，同步齿301的芯部硬度为洛氏硬度HRC42，硬化保护层的硬度为洛氏硬度HRA83。

第二方面，一种筒钻，包括一个筒体5，所述筒体5的前端沿周向均匀设置多个安装座6，每个安装座6上安装有一个同步滚切牙轮破碎单元。

在筒体5的前端均匀设置多个同步滚切牙轮破碎单元，每个同步滚切牙轮破碎单元互相啮合的牙轮3产生了同步同向驱动能力，提高了破碎效率，延长了使用寿命，同时硬质合金数量的减少使用，降低了工程成本，便捷的更换方式减少了劳动强度、缩短了施工周期。

虽然，本说明书中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员是显而易见的。因此，在不偏离本发明的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。