沖擊結(jié)構(gòu)、包括沖擊結(jié)構(gòu)的挖掘工具及其制作方法
【專利摘要】一種用于挖掘工具的沖擊結(jié)構(gòu)的制作方法、用于挖掘工具的沖擊結(jié)構(gòu)以及挖掘工具。沖擊結(jié)構(gòu)包括沖擊尖端(2)和支撐主體(20)，其中沖擊尖端和支撐主體中的每一個(gè)的各自附接端(10、22)被連接至彼此，沖擊尖端的附接端與包含在沖擊尖端中的硬質(zhì)合金材料相連，并且支撐主體的附接端與包含在支撐主體的端部中的硬質(zhì)合金材料相連，端部被配置為使得支撐主體的側(cè)面從其附接端分散地下垂。方法包括提供沖擊尖端(2)和用于支撐主體的前驅(qū)體(28)，其中前驅(qū)體的近端(25)與包含在前驅(qū)體的端部中的硬質(zhì)合金材料相連，前驅(qū)體的端部被配置為使得前驅(qū)體的側(cè)面從其近端分散地下垂，近端的面積小于支撐主體(20)的附接端的面積。方法進(jìn)一步包括加工前驅(qū)體的端部以將近端的面積增大至支撐主體的附接端的面積；并且連接沖擊尖端和支撐主體的各自附接端以提供沖擊結(jié)構(gòu)。
【專利說明】
沖擊結(jié)構(gòu)、包括沖擊結(jié)構(gòu)的挖掘工具及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本公開總體涉及用于挖掘工具的沖擊結(jié)構(gòu)，具體地但不唯一地涉及包括超硬材料的沖擊結(jié)構(gòu);涉及包括沖擊結(jié)構(gòu)的挖掘工具，具體地但不唯一地涉及用于路面銑削、土壤穩(wěn)定、采礦以及鉆入諸如在石油和天然氣勘探的巖層；以及涉及用于制作沖擊結(jié)構(gòu)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]公開號為7，950，746的美國專利申請公開一種用于分解材料的攻擊工具，其包括基底段、結(jié)合至基底段的第一耐磨段、以及在與基底段相對的銅焊接合部處結(jié)合至第一耐磨段的第二耐磨段。超硬材料被結(jié)合至第二段的一端，并且兩個(gè)段包括諸如硬質(zhì)合金材料的硬金屬材料?？拷雍喜康膬蓚€(gè)耐磨段的外表面的至少一部分包括精磨削表面。公開的攻擊工具的制造方法包括將第一段和第二段銅焊連接并且磨削靠近銅焊接合部的因銅焊引起的影響區(qū)。過量的銅焊材料可擠出至銅焊接合部的外部并且銅焊可能導(dǎo)致“影響區(qū)”，其可被裂縫、凹陷、擦傷或其它不規(guī)則或缺陷被削弱。影響區(qū)通過磨削成加工表面被去除。
[0003]存在對具有足夠高的工作壽命的超硬挖掘工具和有效制作挖掘工具的方法的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]從第一方面看，提供了一種用于挖掘工具的沖擊結(jié)構(gòu)的制作方法，沖擊結(jié)構(gòu)包括:
[0005]沖擊尖端，以及
[0006]支撐主體，其中
[0007]沖擊尖端和支撐主體中的每一個(gè)的各自附接端連接至彼此，
[0008]沖擊尖?而的附接?而與包含在沖擊尖?而中的硬質(zhì)合金材料相連，以及
[0009]支撐主體的附接端與包含在支撐主體的端部中的硬質(zhì)合金材料相連，端部被配置為使得支撐主體的側(cè)面從其附接端分散地下垂；
[0010]方法包括:
[0011]提供沖擊尖端和用于支撐主體的前驅(qū)體，其中前驅(qū)體的近端與包含在前驅(qū)體的端部中的硬質(zhì)合金材料相連，前驅(qū)體的端部被配置為使得前驅(qū)體的側(cè)面從其近端分散地下垂，近端的面積小于支撐主體的附接端的面積；
[0012]加工前驅(qū)體的端部以將近端的面積增大至支撐主體的附接端的面積;并且
[0013]連接沖擊尖端和支撐主體的各自附接端以提供沖擊結(jié)構(gòu)。
[0014]本公開設(shè)想了用于制作沖擊結(jié)構(gòu)的多種不同版本的方法和步驟的組合，下面描述本公開的非限制性和非窮舉性示例。
[0015]支撐主體和前驅(qū)體的附接端和近端分別由各自端部限定，端部的外側(cè)表面將大體上從各自端部分散。前驅(qū)體的端部可比支撐主體的端部至少稍微長，因此近端的面積將小于支撐主體的面積，因?yàn)榍膀?qū)體和支撐主體兩者的端部將分別朝近端和附接端聚集(如本文所使用的，前驅(qū)體的長度是沿著中央縱軸近端和遠(yuǎn)端的各自中心之間的距離;并且同樣地，支撐主體的長度是位于縱軸上其附接端和相對端的各自中心之間的距離)。
[0016]在一些示例性設(shè)置中，支撐主體和前驅(qū)體中的至少一個(gè)可包括分別與附接端或近端相連的截頭圓錐形端部。在一些示例中，前驅(qū)體的截頭圓錐形端部的長度可大于支撐主體的截頭圓錐形端部的長度。支撐主體可通過從前驅(qū)體的近端附近磨削或切除材料來提供，從而縮短截頭圓錐形端部并且將近端的面積增大至支撐主體的附接端的面積。
[0017]在一些示例中，方法可包括加工與附接端中的至少一個(gè)相鄰的沖擊結(jié)構(gòu)的區(qū)域以改良區(qū)域的至少一部分的物理特性?？筛牧嫉奈锢硖匦缘氖纠砂ㄟ吘壍谋砻娲植诙?、尺寸大小和或銳利度或圓度(例如，由密切圓的半徑來表征)。
[0018]在一些示例中，沖擊結(jié)構(gòu)可包括由附接端和與附接端相鄰的一側(cè)地區(qū)的相交限定的暴露邊緣，并且方法可包括加工暴露邊緣以形成弧形邊緣地區(qū)?；⌒芜吘壍貐^(qū)將形成從附接端延伸至相鄰的側(cè)地區(qū)的連續(xù)彎曲表面?；⌒芜吘壍貐^(qū)可限定具有至少0.01毫米(mm)、至少約0.1mm或至少約0.3mm的半徑的密切圓(僅是描述弧形邊緣的數(shù)學(xué)方式的密切圓將位于縱向平面上)。
[0019]在一些示例中，沖擊尖端可包括與其附接端相對的沖擊端相連的超硬材料。示例性沖擊尖端可包括多晶金剛石(PCD)材料、多晶立方氮化硼(PCBN)材料、碳化硅粘結(jié)金剛石(SCD)材料或包含硬質(zhì)合金材料的復(fù)合材料，其中金剛石晶粒是分散的。沖擊尖端可包括連接至硬質(zhì)合金基體的超硬材料，其中基體的基底限定沖擊尖端的附接端。
[0020]在一些示例性設(shè)置中，沖擊端可包括頂尖(apex)。例如，沖擊端的至少一部分的形狀可以是球形鈍錐。頂尖可在縱向平面中限定至少2.0毫米(mm)或至少3_的曲率半徑;和或曲率半徑可以是至多6mm或至多4_。
[0021]在一些示例性設(shè)置中，包含在沖擊尖端中的、諸如連接至超硬材料的基體中的硬質(zhì)合金材料以及包含在支撐主體中的硬質(zhì)合金材料可具有諸如不同的硬度、韌性、耐磨性、金屬碳化物晶粒的尺寸分布和或諸如鈷的粘合劑材料的含量的特定不同的物理特性。在一些示例中，支撐主體可包括硬質(zhì)合金材料，其比包括在連接至超硬材料的基體中的硬質(zhì)合金材料基本上硬得多。
[0022]在一些示例中，沖擊尖端的附接端可是基本上圓形。在一些示例性設(shè)置中，支撐主體的附接端的形狀可是基本上圓形、橢圓形、拋物線形或多邊形或者可以具有這些組合中任何形狀的局部特性的形狀。附接端可均包括平面地區(qū)；附接端之一或兩者的整個(gè)端部可是基本上平面。
[0023]在一些示例中，支撐主體的附接端可以具有比沖擊尖端的對映點(diǎn)之間的最大線性尺寸大達(dá)約5毫米(mm)的對映點(diǎn)之間的最大線性尺寸。例如，支撐主體和沖擊尖端的附接端均可是基本上圓形，前者的直徑比后者的直徑大達(dá)約5_;和或前者的直徑比后者的直徑大至少0.5mm。在其它示例性設(shè)置中，支撐主體的附接端可是基本上橢圓形并且具有比沖擊尖端的附接端的直徑大達(dá)5mm的橫向直徑;和或比沖擊尖端的附接端的直徑大至少0.5mm的橫向直徑。橢圓的橫向軸和共軛軸也可分別被稱為長軸和短軸(橢圓是閉合的圓錐截面)。
[0024]在一些示例中，前驅(qū)體的近端可是基本上圓形，其具有比沖擊尖端的附接端的直徑小至少0.5mm的直徑。在加工之后，獲得的支撐主體的附接端可是基本上橢圓形，其具有大于或等于沖擊尖端的附接端的直徑的共軛直徑。
[0025]在一些示例性設(shè)置中，支撐主體可包括圓柱形軸和截頭圓錐形端部。
[0026]在一些示例中，沖擊尖端和支撐主體的各自附接端可不同心連接。附接端中的每一個(gè)的各自中心可相對于彼此橫向移位0.5至約5毫米(mm)的位移距離，橫向平面基本上平行于沖擊尖端的附接端。在一些示例中，附接端中的至少一個(gè)可延伸超過另一附接端的邊緣，從而使前者的邊緣暴露。邊緣可通過前者附接端和與其相鄰的側(cè)表面的相交形成，并且暴露的邊緣例如在橫向平面上可以是線性或弧形的。
[0027]在一些示例中，方法可包括使用具有至少2200努普硬度的磨料晶粒通過磨料噴射加工(AJM)來加工沖擊結(jié)構(gòu)。例如，磨料晶粒可包括碳化硅(SiC)、碳化硼(B4C)、立方氮化硼(cBN)和或天然或合成金剛石材料或由碳化硅(SiC)、碳化硼(B4C)、立方氮化硼(cBN)和或天然或合成金剛石材料構(gòu)成。磨料晶?？捎蓡尉Щ蚨嗑Р牧蠘?gòu)成。在各種示例中，磨料晶粒的平均尺寸可以是至少約50微米;和或至多約500微米(晶粒尺寸以如由激光衍射裝置測量的等效圓直徑ECD的形式來表示)。
[0028]磨料噴射加工的各個(gè)方面可以單獨(dú)地包括以下方面中的一個(gè)或多個(gè)或者包括其與一個(gè)或多個(gè)其它方面的組合:磨料晶?？梢悦糠昼娭辽偌s50克(g/min)的速率撞擊沖擊結(jié)構(gòu);AJM設(shè)備的噴嘴之間的距離可以是約5至約100mm，其中磨料晶粒從噴嘴發(fā)出；和或可在至少約I分鐘、和或至多約20分鐘的處理時(shí)間段使用AJM。在一些示例中，沖擊結(jié)構(gòu)的區(qū)域可以每分鐘0.5至20轉(zhuǎn)(rpm)的速率繞沖擊結(jié)構(gòu)的縱軸旋轉(zhuǎn)通過(在AJM過程中使用的)一通量的磨料晶粒，區(qū)域在每一次回轉(zhuǎn)中通過磨料晶粒的通量；區(qū)域可包括與附接端中的一個(gè)或兩個(gè)相鄰的地區(qū)。AJM加工可導(dǎo)致至少0.1克和或至多約5克的硬質(zhì)合金材料從沖擊結(jié)構(gòu)被去除。AJM加工可在與一個(gè)或兩個(gè)附接端相鄰的地區(qū)中產(chǎn)生沖擊結(jié)構(gòu)的粗糙的硬質(zhì)合金側(cè)表面，表面粗糙度具有至少1.00微米或至少1.50微米的算術(shù)平均值(Ra);和或至多約3.00微米或至多2.00微米的算術(shù)平均值。在一些示例中，響應(yīng)于接收關(guān)于沖擊結(jié)構(gòu)的諸如其定向和位置的狀態(tài)的(諸如光學(xué)信息的)信息，可由自動控制機(jī)構(gòu)控制與沖擊結(jié)構(gòu)的定向相關(guān)的磨料噴射(換言之，磨料晶粒的通量)的方向。在一些示例中，磨料噴射中所包含的磨料晶粒的通量和能量可以在噴嘴與前驅(qū)結(jié)構(gòu)之間足以產(chǎn)生可見的火花。
[0029]在一些示例中，可在具有至多約80千帕的壓力的大氣中對沖擊結(jié)構(gòu)進(jìn)行AJM。在一些示例性設(shè)置中，可通過能夠排出輸送包括多個(gè)磨料顆粒的通量的氣體流或液體流的設(shè)備產(chǎn)生磨料噴射，其中設(shè)備的腔室中的流體的壓力可比大氣的壓力高至少30千帕(kPa)或至少約35Ka，其中磨料顆粒被噴射入大氣中。
[0030]在一些示例中，在沖擊尖端已經(jīng)連接至支撐主體之后，可對沖擊結(jié)構(gòu)應(yīng)用磨料噴射加工，并在其它示例中，將支撐主體連接至沖擊尖端之前，可至少對支撐主體的端部應(yīng)用AJM0
[0031 ]在一些示例中，可通過AJM加工來去除可能附接到?jīng)_擊尖端的剩余材料。剩余材料可包括元素、合金或化合物形式的鉬、鋯、鉭、鈮或鈦和或氧化物或碳化物陶瓷材料。剩余材料可包括金屬和或陶瓷材料。剩余材料可在通過燒結(jié)已經(jīng)生產(chǎn)沖擊尖端的過程期間已經(jīng)被附接至沖擊尖端。例如，沖擊尖端可包括在前體材料經(jīng)受超高壓力、高溫?zé)Y(jié)工藝的過程中連接至硬質(zhì)合金基體的多晶超硬材料，其中前體材料可已被封裝在例如包括氧化鉬、氧化鉭、氧化鈮或氧化鎂的護(hù)套內(nèi)。
[0032]在一些示例中，沖擊尖端可通過諸如銅焊合金等連接材料(joiner material)被連接至支撐主體，在一些示例中，可通過AJM加工來去除可附接至沖擊結(jié)構(gòu)的一側(cè)的大部分或基本上所有的連接材料。
[0033]在一些示例中，連接物材料可包括銅焊合金材料并且以連接層的形式存在于沖擊尖端和支撐主體的附接端的之間，平均厚度是10至100微米。
[0034]從第二方面看，提供了一種沖擊結(jié)構(gòu)，其包括
[0035]沖擊尖端，以及
[0036]支撐主體，其中
[0037]沖擊尖端和支撐主體中的每一個(gè)的各自附接端連接至彼此，
[0038]沖擊尖端的附接端與包含在沖擊尖端中的硬質(zhì)合金材料相連，并且
[0039]支撐主體的附接端與包含在支撐主體的端部中的硬質(zhì)合金材料相連，端部被配置為使得支撐主體的側(cè)面從其附接端分散地下垂;并且其中
[0040]沖擊尖端和支撐主體基本上非同心，沖擊結(jié)構(gòu)基本上沒有與附接端相鄰的非弧形暴露邊緣(換言之，沖擊尖端和支撐主體的中央縱軸分別彼此橫向偏離，并且與附接端相鄰的任何或所有暴露邊緣地區(qū)在縱向平面中是弧形的)。
[0041]針對沖擊結(jié)構(gòu)，本公開設(shè)想各種設(shè)置和特征組合，本公開的非限制性和非窮舉性示例將從結(jié)合第一方面上述的示例性方法產(chǎn)生。
[0042]如本文中所使用的，弧形邊緣能夠參照通過弧形邊緣上的點(diǎn)的(數(shù)學(xué)概念的)密切圓來表征。這種邊緣將是連接主體的相鄰非平行平面地區(qū)的平滑、連續(xù)彎曲的過渡區(qū)域。當(dāng)在穿過兩個(gè)表面地區(qū)的截面中觀察主體時(shí)，曲率將是明顯的?；⌒芜吘壍貐^(qū)將連接主體的相鄰非平行地區(qū)，并且遵循從這些地區(qū)中的一個(gè)到另一個(gè)的彎曲路徑。同樣如本文中所使用的，弧形凹面是主體的表面的光滑凹部并且能夠參照密切圓來表征。非弧形邊緣包括主體的相鄰非平行表面地區(qū)之間的過渡區(qū)域，該區(qū)域沿從這些表面地區(qū)中的一個(gè)延伸到另一個(gè)的路徑不連續(xù)彎曲，或者其中過渡部是相對較急劇的或陡峭的，使得不能夠參照具有例如大于0.0lmm的半徑的密切圓來描述非弧形邊緣。非弧形邊緣的示例包括由兩個(gè)相鄰且基本上非平行的表面地區(qū)(其中這些地區(qū)或這些地區(qū)的切線以相對彼此成小于約170度的夾角布置)相交限定的線邊緣或者由三個(gè)表面相交限定的點(diǎn)邊緣。
[0043]在一些示例性設(shè)置中，沖擊結(jié)構(gòu)可包括在支撐主體和沖擊尖端的連結(jié)處附近的、或包括接合部的弧形凹面(諸如焊縫)?？墒褂妹芮袌A的數(shù)學(xué)概念來描述彎曲凹面，密切圓的半徑可以是至少0.1毫米(mm)或至少0.3mm;和或半徑可最高達(dá)約10mm、5mm或1_。
[0044]在一些示例性設(shè)置中，可以關(guān)于各自的密切圓描述可與連接的附接端相鄰存在的所有邊緣，每一個(gè)密切圓的各自半徑是至少0.1毫米(mm)或至少0.3毫米。在一些示例性設(shè)置中，沖擊結(jié)構(gòu)可基本上沒有任一附接端的暴露的非弧形邊緣。
[0045]在一些示例性設(shè)置中，沖擊結(jié)構(gòu)可基本上沒有不能夠通過半徑是至少0.01毫米(mm)的密切圓來表征的暴露邊緣。
[0046]在一些示例性設(shè)置中，沖擊尖端可包括與和其附接端相對的沖擊端相連的超硬材料。
[0047]在一些示例性設(shè)置中，沖擊尖端的附接端可是基本上圓形的。在一些示例性設(shè)置中，支撐端的附接端可是基本上橢圓形或是基本上圓形。
[0048]在一些示例性設(shè)置中，沖擊尖端和支撐主體的中央縱軸可相對彼此橫向移位0.5至5毫米(mm)的位移距離。在一些示例性設(shè)置中，可暴露附接端中的至少一個(gè)的地區(qū)。
[0049]在一些示例性設(shè)置中，沖擊結(jié)構(gòu)的與附接端相鄰的硬質(zhì)合金側(cè)地區(qū)可以具有1.00至3.00微米的算術(shù)平均表面粗糙度。
[0050]在一些示例性設(shè)置中，沖擊尖端和支撐主體可通過平均厚度是10至100微米的連接材料層來連接。
[0051]在一些示例性設(shè)置中，沖擊尖端可包括與沖擊端相連的多晶金剛石(P⑶)材料，沖擊端包括與沖擊尖端的附接端相對的頂尖。
[0052]從第三方面看，提供了一種挖掘工具，其包括根據(jù)本公開的沖擊結(jié)構(gòu)和鋼保持部，鋼保持部包括用于附接至驅(qū)動機(jī)構(gòu)的柄部(shank)，其中沖擊結(jié)構(gòu)被聯(lián)接至保持部。
[0053]支撐主體和保持部可被合作地配置使得支撐主體可與保持部不可移動地聯(lián)接。支撐主體可被配置成用于插入至鋼保持部中設(shè)置的孔中。例如，支撐主體可被預(yù)緊裝配或壓力配合至鋼保持部中設(shè)置的孔中。
[0054]在一些示例中，挖掘工具可以用于路面銑削、土壤穩(wěn)定、挖溝、采礦或鉆入地面。例如，挖掘工具可用于銑削瀝青或混凝土路面，或者用于開采煤或鉀鹽，或用于鉆孔進(jìn)入地面，如可以針對石油或天然氣的勘探和生產(chǎn)來進(jìn)行。
【附圖說明】
[0055]下文將參照附圖描述說明本公開的非限制性示例性設(shè)置，其中:
[0056]圖1示出示例性挖掘工具的示意性透視圖；
[0057]圖2示出用于道路銑削的示例性滾筒的示意性透視圖，其中多個(gè)示例性挖掘工具被附接至滾筒；
[0058]圖3示出示例性沖擊結(jié)構(gòu)的端部的示意性側(cè)視圖；
[0059]圖4示出在被連接在一起之前與示例性支撐主體間隔開的示例性沖擊尖端的示意性側(cè)視圖；
[0060]圖5和圖6示出與用于支撐工具的各個(gè)示例性前驅(qū)體間隔開的示例性沖擊尖端的不意性側(cè)視圖；
[0061 ]圖7示出示例性沖擊結(jié)構(gòu)經(jīng)受磨料噴射加工的一部分；以及
[0062]圖8和圖9示意性地說明在各自沖擊尖端和支撐主體的連接的附接端附近通過示例性沖擊結(jié)構(gòu)的縱向截面的各個(gè)放大視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0063]參照圖1，用于路面銑削滾筒(未示出)的示例性挖掘工具50包括被固定至示例性鋼保持部52的沖擊結(jié)構(gòu)(其部件4、6和20在附圖中可見)，鋼保持部52包括用于聯(lián)接至被附接到滾筒的基底(未示出)的柄部54。在示出的特定示例中，保持部設(shè)有將連接保持部的基底與內(nèi)部體積的通孔56。示例性沖擊結(jié)構(gòu)包括沖擊尖端，其具有與連接至硬質(zhì)合金基體6的超硬材料4相連的沖擊端。與沖擊端相對的基體的一端提供連接至硬質(zhì)合金支撐主體20的附接端。在該示例中，支撐主體20包括截頭圓錐形端部和預(yù)緊裝配至在保持部52中設(shè)置的孔中的基本上圓柱形體積(在圖1中不可見)。在圖1中示出的示例中，可看到支撐主體20的截頭圓錐形端部從孔的口部伸出。
[0064]參照圖2，用于路面銑削的示例性滾筒包括多個(gè)示例性挖掘工具50，每一個(gè)挖掘工具被聯(lián)接至焊接在滾筒主體60上的相應(yīng)基底主體。在使用中，滾筒主體60將被驅(qū)動以在方向F上轉(zhuǎn)動使得挖掘工具50的沖擊尖端可反復(fù)沖擊至諸如瀝青或混凝土的待銑削的路面(未示出)。當(dāng)挖掘工具50用足夠的力沖擊路面時(shí)，路面將被壓碎或破裂，并且路面的碎片將被去除。
[0065]參照圖3，示例性沖擊結(jié)構(gòu)(在該附圖中僅說明其端部)可包括連接至支撐主體20的沖擊尖端2，其中沖擊尖端2和支撐主體20中的每一個(gè)的各自附接端可通過設(shè)置在它們之間的銅焊合金材料16被連接至彼此。沖擊尖端2可包括連接至硬質(zhì)合金基體6的超硬結(jié)構(gòu)4，硬質(zhì)合金基體可提供連接至支撐主體20的相應(yīng)附接端的沖擊尖端2的附接端。在該示例中，超硬結(jié)構(gòu)可由PCD材料構(gòu)成，其與和附接端相對的沖擊端相連，沖擊端的形狀是球形鈍錐狀，中央縱軸LI在沖擊端和其相對的附接端的中央處穿過圓錐形狀的的中央頂尖。支撐主體20的形狀可包括圓柱形部和與其附接端相連的截頭圓錐形端部。在說明的特定示例中，支撐主體20的截頭圓錐形部的側(cè)表面限定60度的錐角。中央縱(圓柱)軸L2穿過支撐主體20的附接端的中心。在該示例中，縱軸L1、L2以及各自的附接端的中心不同心；附接端相對于彼此橫向移位位移距離AL。支撐主體20的附接端的面積大于沖擊尖端2的面積，因此支撐主體20的附接端的邊緣23暴露在與附接端相鄰的區(qū)域30中。暴露邊緣在縱向平面中是弧形并且限定約0.0lmm的密切圓的半徑。沖擊結(jié)構(gòu)基本上沒有與附接端相鄰的非弧形暴露邊緣和銅焊材料層16。
[0066]參照圖4，制作示例性沖擊結(jié)構(gòu)(類似于圖3中示意地示出的沖擊結(jié)構(gòu))的示例性方法可包括通過設(shè)置在附接端10、22之間的銅焊合金材料(未示出)將沖擊尖端2的附接端10連接至支撐主體20的相應(yīng)附接端22。沖擊尖端2可由在接合邊界5處連接至硬質(zhì)合金基體6的PCD結(jié)構(gòu)4構(gòu)成，硬質(zhì)合金基體提供沖擊尖端2的附接端113PCD結(jié)構(gòu)4可與和附接端10相對的沖擊端8相連，沖擊端8的形狀是球形鈍錐，中心縱軸L穿過圓錐形形狀的頂尖和沖擊尖端2的相對附接端10的中央。已經(jīng)通過加工前驅(qū)體提供支撐主體20以提供由支撐主體20的截頭圓錐形端部24限定的附接地區(qū)22，其中支撐主體20的附接端22的面積可基本上等于沖擊尖端2的面積。在該示例中，支撐主體20還包括與截頭圓錐形端部24相鄰的圓柱形桿狀部
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[0067]參照圖5，可通過提供形狀和尺寸與支撐主體基本上相同的前驅(qū)體28來提供支撐主體(該圖中未示出)，不同的是截頭圓錐形體積24更長。因此，前驅(qū)體28的近端25的面積比支撐主體的面積更小，并且與圓柱形部26進(jìn)一步間隔開。在該特定示例性方法中，沖擊尖端2和前驅(qū)體28(和隨后的支撐主體)兩者的附接端的中心在被連接時(shí)將同心，兩者都位于縱軸L上。在近端25處的前驅(qū)體28可被磨掉距離△ H以將近端25的面積增大至支撐主體的附接端22期望的面積，在該特定示例中其面積基本上等于沖擊尖端2的附接端10的面積，從而提供支撐主體。在該示例中，沖擊尖端2和支撐主體的附接端10、22都基本上是圓形并且都具有半徑R。將是支撐主體20的附接端22的邊緣23可相對尖銳，邊緣由附接端22和截頭圓錐形體積24的相鄰側(cè)表面之間的交叉限定。如果邊緣太尖銳，則不可能以密切圓的半徑表征邊緣23。
[0068]在涉及將銅焊合金材料放置在相對的附接端10、22之間使得銅焊合金材料接觸相對附接端10、22中的每一個(gè)并且將銅焊合金材料加熱以使其熔化并且潤濕兩個(gè)附接端10、22的過程中，沖擊尖端2可通過銅焊合金材料被連接至產(chǎn)生的支撐主體的附接端22?？赡苡斜匾獙~焊合金(以及因此基體6和與各自附接端10、22相鄰的支撐主體的容積)加熱至幾百攝氏度的溫度。一旦冷卻至環(huán)境溫度，銅焊合金材料將固化并且將附接端10、22結(jié)合在一起。
[0069]參照圖6，前驅(qū)體28的形狀在提供時(shí)可以略微失真。例如，前驅(qū)體28可包括細(xì)長部26，其可略微彎曲使得近端25基本上不垂直于由細(xì)長部26的側(cè)面和或端部24的側(cè)面限定的圓柱軸。待去除的、與近端25相鄰以提供支撐主體的附接端22的硬質(zhì)合金材料的容積可不具有均勻厚度，支撐主體的附接端22的面積足夠大以容納沖擊尖端2的附接端10。待去除的端部24的體積的厚度在近端25的一側(cè)可以是△ Hl并且在對映側(cè)可以是△ H2。這將產(chǎn)生橢圓形附接地區(qū)22，其橫向直徑會比沖擊尖端2的附接端10的半徑大余度AR。當(dāng)沖擊尖端2和支撐主體的附接端10、22被連接時(shí)，將暴露支撐主體的邊緣23(以及支撐主體的附接端22的地區(qū))。邊緣23將可能是在支撐主體的附接端22與鄰近附接端22的支撐主體的側(cè)地區(qū)之間的相對陡峭的過渡部。如本文中使用的，邊緣23可被描繪成非弧形。
[0070]在沖擊尖端附近的沖擊結(jié)構(gòu)上存在的相對陡峭的非弧形邊緣可導(dǎo)致沖擊尖端和或支撐主體中的內(nèi)部應(yīng)力升高，這可能在使用中增加壓碎和破裂的風(fēng)險(xiǎn)。在沖擊尖端通過銅焊合金材料被連接至支撐主體的示例中，加熱并且隨后冷卻沖擊尖端和支撐主體的端部的過程可能導(dǎo)致在邊緣或在沖擊結(jié)構(gòu)的表面上潛在存在的其它相對尖銳的、陡峭的或不連續(xù)的特征附近的應(yīng)力增加。因?yàn)槭褂脹_擊結(jié)構(gòu)將可能涉及沖擊尖端對硬體或地層(format1n)的反復(fù)沖擊，所以如果內(nèi)部拉伸應(yīng)力較高，則在沖擊尖端和或支撐主體中形成裂紋的風(fēng)險(xiǎn)將可能較高。因此，通?？善谕纱嬖诘倪吘壥腔⌒?如本文所使用的)并且能夠由密切圓的至少0.0lmm的半徑來表征。對沖擊結(jié)構(gòu)加工以避免或減少非弧形邊緣或其它尖銳的或陡峭的表面特征的發(fā)生將可能具有降低在附接端的附近中拉伸內(nèi)部應(yīng)力的存在和或量級的方面，因而降低在使用中或在隨后的制造步驟期間壓碎或破裂的風(fēng)險(xiǎn)。
[0071]沖擊尖端和或支撐主體內(nèi)應(yīng)力升高的其它潛在來源可包括已經(jīng)結(jié)合至沖擊尖端和或支撐主體的側(cè)表面地區(qū)的外來材料。例如，諸如銅焊合金的連接材料或來自沖擊尖端燒結(jié)的剩余材料可能已附接至側(cè)表面。剩余材料可包括元素形式諸如鉬、鉭或鈮和或諸如氧化物和或碳化物形式的化合物形式的難熔金屬或諸如氧化鎂的陶瓷材料。這可能在諸如PCD或PCBN材料的多晶超硬材料在包含難熔金屬材料或陶瓷材料的膠囊內(nèi)燒結(jié)時(shí)發(fā)生。雖然在沖擊尖端和支撐主體連接之前，將可能已經(jīng)去除大部分的剩余材料，但是一些可能仍然保持附接至沖擊尖端的側(cè)面，并且可希望將其以及可能附接的任何銅焊材料去除。
[0072]在一些示例中，可通過磨料噴射加工(AJM)來加工沖擊結(jié)構(gòu)，可使用磨料噴射加工來對非弧形邊緣磨圓并且將它們轉(zhuǎn)變成弧形邊緣。還可以使用磨料噴射加工來去除附接至沖擊尖端和或支撐主體的側(cè)面的一些或基本上全部剩余或連接材料。因此，使用如所公開的AJM加工沖擊結(jié)構(gòu)可具有減小內(nèi)部應(yīng)力并且可能延長沖擊結(jié)構(gòu)的工作壽命的方面。
[0073]參照圖7，加工沖擊結(jié)構(gòu)的示例性方法可包括通過在流體射流42中傳輸并且由流體射流42給力磨料晶粒的通量使其在連接附近的連接區(qū)域轉(zhuǎn)動。磨料射流42和沖擊結(jié)構(gòu)的相對定向可以為使得磨料晶粒被定向在沖擊結(jié)構(gòu)的包括沖擊尖端和支撐主體20的附接端的區(qū)域，沖擊結(jié)構(gòu)自始至終圍繞縱軸LI完整旋轉(zhuǎn)。具體地講，磨料射流42經(jīng)受AJM的區(qū)域可包括支撐主體20或沖擊尖端的暴露邊緣23。磨料晶?？捎蒘iC構(gòu)成，可選擇AJM過程的參數(shù)使得粘結(jié)的材料可從支撐主體的邊緣23和或沖擊尖端的基體6去除。
[0074]AJM設(shè)備可基本上獨(dú)立并且可完成壓縮流體的過程，從而允許加壓的流體穿過聚集-分散式噴嘴進(jìn)入混合室，其中在允許混合物通過聚集噴嘴逸出混合室之前磨料晶粒將與流體結(jié)合。噴嘴將可能包括通過磨料晶粒的相對耐磨的諸如碳化鎢或合成藍(lán)寶石的材料。在使用中，噴嘴與工件之間的距離可能會影響加工地區(qū)的量級和材料去除速率。
[0075]在一個(gè)特定示例中，磨料射流42可被設(shè)置在相對于沖擊尖端基體6的側(cè)面(在縱向平面中)成約85度的入射角W處，磨料晶粒的通量通過噴嘴44校準(zhǔn)，噴嘴44包括直徑為約1毫米(mm)并且由已被加壓至約600千帕(kPa)的空氣射流給力的出口。在一個(gè)特定示例中，可在約3分鐘的時(shí)間段內(nèi)應(yīng)用包含平均尺寸約50微米至約500微米的碳化硅晶粒的射流?？梢悦糠昼娂s80克(g/min)的速率施加入射晶粒，在AJM過程中沖擊結(jié)構(gòu)可繞縱軸LI以每分鐘約3.5轉(zhuǎn)(r.p.m.)的速率旋轉(zhuǎn)。
[0076]在圖8和圖9中部分說明的示例性沖擊結(jié)構(gòu)中，沖擊尖端的各自硬質(zhì)合金基體6被連接至支撐主體20的各自附接端。在一些示例中，沖擊尖端可包括在接合邊界5處連接至基體6的PCD材料4。支撐主體20的暴露的弧形邊緣23是明顯的，每一個(gè)弧形邊緣提供支撐主體20的一側(cè)地區(qū)與附接端之間的弧形連接。在說明的兩個(gè)示例中，可針對凸的弧形邊緣23中的每一個(gè)以及針對基體6和支撐主體20的側(cè)面之間的凹的圓角狀過渡部繪制出密切圓。在圖8中示出的示例中，凸的弧形邊緣2 3和凹的過渡部地區(qū)的密切圓的半徑r分別是約0.7 5 mm和約0.21mm。在圖9中示出的示例中，凸的弧形邊緣23和凹的過渡部地區(qū)的密切圓的半徑r分別是約0.42mm和約0.13mm。
[0077]在一些示例中，磨料噴射加工可具有增加硬質(zhì)合金基體和或支撐主體的表面粗糙度的效果。在三個(gè)示例中，支撐主體的算術(shù)平均表面粗糙度(Ra)分別增大至1.78微米、1.81微米和1.12微米。
[0078]在一些示例中，支撐主體可包括硬質(zhì)合金碳化鎢(WC)材料或由硬質(zhì)合金碳化鎢(WC)材料構(gòu)成，其中WC的晶粒的平均尺寸可以是約1.5微米至2.5微米，并且鈷基粘合劑材料的含量可以是約6wt%，硬質(zhì)合金材料具有每開爾文(/K)約5.1-5.4 X 10—6(5.1至5.4乘以十的負(fù)六次方)的熱膨脹系數(shù)(CTE)。支撐主體可包括圓柱形軸，圓柱形軸通過以下過程被預(yù)緊裝配在鋼保持部主體的孔中，過程包括將保持部圍繞孔的部分加熱至約350攝氏度的溫度以使孔膨脹、將支撐主體的軸插入到加熱的孔中，然后允許孔冷卻并且收縮抵靠軸，從而保持孔處于壓縮。支撐主體的軸和孔之間的過盈量可以是約0.02mm至0.03mm?？赏ㄟ^再加熱孔并且去除軸來釋放支撐主體以便重復(fù)使用。
[0079]在一些示例中，沖擊尖端將包括沖擊結(jié)構(gòu)，沖擊結(jié)構(gòu)由在非平面的接合邊界處連接至包括鈷鎢硬質(zhì)合金的基體的多晶金剛石(PCD)材料構(gòu)成。與PCD材料相連的沖擊尖端的沖擊端可以是凸的、并且包括中央頂尖，中央頂尖具有錐角范圍在86度至92度內(nèi)的球形鈍錐的總體形狀。在使用中，沖擊端將可能被驅(qū)動以沖擊待破碎的主體或地層?；w的在沖擊尖端的一側(cè)處從附接端到具有PCD材料的接合邊界(在側(cè)面處)的厚度可以是約3.5mm。從頂尖到相對接合邊界的PCD材料的厚度可以是約4mm，從與頂尖相對的接合邊界到其附接端的基體的厚度可以是約5_。頂尖的形狀可以是半徑約為2mm至約6mm的球面的一部分。
[0080]基體可包括包含平均尺寸為約3至4微米的碳化鎢(WC)晶粒的硬質(zhì)合金材料或由包含平均尺寸為約3至4微米的的碳化鎢(WC)晶粒的硬質(zhì)合金材料構(gòu)成。在將PCD材料燒結(jié)到基體上的步驟之前，硬質(zhì)合金可包括約8wt%的鈷粘結(jié)劑，在燒結(jié)過程期間一些鈷粘結(jié)劑可能通過熔滲損失到PCD材料。因此，沖擊尖端的基體中的鈷的含量將可能低于8wt%，可能約6.5wt%。在一些示例中，基體的熱膨脹系數(shù)(CTE)可以是每開爾文(/K)約5.3X10—6(5.3乘以十的負(fù)六次方)?；w的直徑可以是約12_。
[0081 ]當(dāng)使用方法的示例時(shí)，可能不必要提供前驅(qū)體或支撐主體使得近端或附接端的邊緣或多個(gè)邊緣分別是弧形(圓形)。因?yàn)楦浇佣藢⑼ㄟ^從與近端相鄰的前驅(qū)體的端部去除材料來提供，邊緣的情況將相對不太重要，因?yàn)樗稍谥圃爝^程中更后的階段改良。在一些示例性方法，可通過磨削或切削留下具有較尖銳的、陡峭的邊緣(換言之，如本文所使用的非弧形邊緣)的附接端來去除端部的材料。這種邊緣可通過對它們應(yīng)用磨料射流來足夠地磨圓并且制成弧形。
[0082]示例性方法可具有用其它方法減少拒絕稍微彎曲或畸形的前驅(qū)體的需要的方面，因?yàn)楸匾獣r(shí)附接端可通過從端部去除材料來改良。雖然附接端的形狀在一些示例中可能是橢圓形而不是圓形的、或者在其它的示例中比所希望的更偏橢圓形，但是這將允許附接端制成足夠平坦和正確地定向。因此，支撐主體的附接端的邊緣可能會被暴露(如將是附接端的一個(gè)地區(qū))并且可被磨圓以提供弧形邊緣。
[0083]在一些示例性方法中，可能不必要減小太大的沖擊尖端的直徑，因?yàn)榭上鄳?yīng)地制備支撐主體的附接端。在沖擊尖端包括超硬材料的示例中，這將有可能顯著增加制作沖擊結(jié)構(gòu)的效率(并且降低制作沖擊結(jié)構(gòu)的成本)，因?yàn)槔缤ㄟ^切削或磨削來從主體去除超硬材料是相對費(fèi)時(shí)和昂貴的。
[0084]示例性方法可具有降低沖擊結(jié)構(gòu)精加工成本的方面，因?yàn)槭褂媚チ蠂娚浼庸韺吘壞A可以比諸如磨削的一些其它方法更快和或成本更低。使用諸如SiC的硬質(zhì)陶瓷晶粒的磨料噴射加工似乎能夠在單一步驟中去除附接到?jīng)_擊尖端的側(cè)面的剩余材料并且對硬質(zhì)合金部件的邊緣磨圓。諸如玻璃(二氧化硅)或爐渣的其它潛在磨料晶粒材料似乎不能夠盡可能有效地或完全實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。通過SiC晶粒的磨料噴射加工還將有可能在基體和支撐主體連接的地方獲得凹的圓角狀磨圓部。
[0085]總之，公開的方法的示例可能增加效率并且降低可制成批造沖擊尖端的成本。這可能部分是由于減少了對稍微畸形或過大的前驅(qū)體和或沖擊尖端的拒絕。還可能部分是由于避免或減少加工超硬材料的需要，和或部分是由于磨料噴射加工的相對高的效率和適應(yīng)性。已經(jīng)理解的是，在商業(yè)規(guī)模和效率上可使用AJM來在最終邊緣和表面公差范圍內(nèi)加工硬質(zhì)合金結(jié)構(gòu)。
[0086]以下簡要解釋如本文所使用的不同術(shù)語和概念。
[0087]如本文所使用的，密切圓是可以通過光滑彎曲表面上的給定點(diǎn)經(jīng)過點(diǎn)和彎曲表面上的一對附加點(diǎn)來繪制的密切圓。主體的相鄰表面地區(qū)之間的弧形邊緣可參照經(jīng)過表面上的多個(gè)點(diǎn)的密切圓的半徑來表征，其中密切圓的弧最佳地匹配由從相鄰地區(qū)中的一個(gè)延伸至另一地區(qū)的邊緣限定的弧。如本文所使用的，一些邊緣是非弧形的并且無法由具有至少0.0 Imm的半徑的密切圓來表征。
[0088]—般而言，基于從垂直于由其限定的平均平面的表面的測量偏差導(dǎo)出的振幅參數(shù)，可使用各種參數(shù)來表征表面的粗糙度。特別地，本文中使用了算術(shù)平均粗糙度Ra。
[0089]合成和天然的金剛石、多晶金剛石(P⑶)、立方氮化硼(cBN)以及多晶cBN(PCBN)材料是超硬材料的示例。如本文所使用的，其也被稱為人造金剛石的合成金剛石是已經(jīng)制造的金剛石材料。如本文所使用的，多晶金剛石(PCD)材料包含多個(gè)金剛石晶粒的聚集體，金剛石晶粒的主要部分是彼此直接相互結(jié)合的，并且其中金剛石的含量是材料的至少約80vol%。金剛石晶粒之間的間隙可以至少部分地填充有填充材料，填充材料可包括用于合成金剛石的催化劑材料，或者它們可以是基本上空的。如本文所使用的，在合成或天然金剛石熱力學(xué)穩(wěn)定的溫度和壓力下，用于合成金剛石的催化劑材料(其也可以稱作溶劑/催化劑材料)能夠促進(jìn)合成金剛石晶粒的生長和或合成或天然金剛石晶粒的直接相互生長。用于金剛石的催化劑材料的示例是鐵、鎳、鈷和猛以及包括這些的一些合金。包括PCD材料的主體可至少包括一個(gè)區(qū)域，在區(qū)域中已經(jīng)從間隙去除了催化劑材料，在這些金剛石晶粒之間留下晶格間隙。
[0090]如本文所使用的，PCBN材料包括分散在包括金屬或陶瓷材料的基質(zhì)中的立方氮化硼(cBN)的晶粒。
[0091]超硬材料的其它示例包括含有由含有陶瓷材料的基質(zhì)保持在一起的金剛石或cBN晶粒的一些復(fù)合材料，諸如碳化硅(SiC)、或者諸如結(jié)合Co的WC材料的硬質(zhì)合金材料。
[0092]如本文所使用的，預(yù)緊裝配是組件之間、通過組件中的至少一個(gè)的相對尺寸變化實(shí)現(xiàn)的一種過盈配合(還可以稍微改變形狀)。這通常通過在組裝前加熱或冷卻一個(gè)組件并使組件在組裝后返回到環(huán)境溫度來實(shí)現(xiàn)。預(yù)緊裝配被理解成與壓力配合對比，在壓力配合中組件被迫使進(jìn)入另一組件中的孔或凹陷內(nèi)，這可能涉及在組件之間產(chǎn)生大的摩擦應(yīng)力。
[0093]如本文所使用的，磨料噴射加工(AJM)是磨料晶粒由足夠高速度的流體推進(jìn)以從工件侵蝕材料的過程。一般而言，平均直徑為至少約25微米(例如通過動態(tài)光散射法來測定)的磨料晶?？捎闪黧w射流以每秒高達(dá)約300米(m/s)的速度來載運(yùn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于挖掘工具的沖擊結(jié)構(gòu)的制作方法，所述沖擊結(jié)構(gòu)包括: 沖擊尖端，以及 支撐主體，其中 所述沖擊尖端和支撐主體中的每個(gè)的各自附接端被連接至彼此， 所述沖擊尖端的附接端與包含在所述沖擊尖端中的硬質(zhì)合金材料相連，并且 所述支撐主體的附接端與包含在所述支撐主體的端部中的硬質(zhì)合金材料相連，所述端部被配置為使得所述支撐主體的側(cè)面從其附接端分散地下垂； 所述方法包括: 提供所述沖擊尖端和用于所述支撐主體的前驅(qū)體，其中所述前驅(qū)體的近端與包含在所述前驅(qū)體的端部中的硬質(zhì)合金材料相連，所述前驅(qū)體的端部被配置使得該前驅(qū)體的側(cè)面從其近端分散地下垂，所述近端的面積小于所述支撐主體的附接端的面積； 對所述前驅(qū)體的端部加工以將所述近端的面積增大至所述支撐主體的附接端的面積；并且 使所述沖擊尖端和所述支撐主體的各自附接端連接以提供所述沖擊結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其包括加工與所述附接端中的至少一個(gè)相鄰的所述沖擊結(jié)構(gòu)的區(qū)域以改良所述區(qū)域的至少一部分的特性。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述沖擊結(jié)構(gòu)包括由附接端和與所述附接端相鄰的側(cè)地區(qū)的相交限定的暴露邊緣，并且所述方法包括對所述暴露邊緣加工以形成弧形邊緣地區(qū)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述弧形邊緣地區(qū)限定半徑為至少0.0l毫米(mm)的密切圓。5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述沖擊尖端包括與其附接端相對、和沖擊端相連的超硬材料。6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述支撐主體的附接端是基本上橢圓的。7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其包括通過使用具有至少2200努普硬度的磨料晶粒的磨料噴射加工來對所述沖擊結(jié)構(gòu)加工。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述磨料晶粒的平均尺寸是50至500微米。9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其中所述磨料晶粒以每分鐘至少50克(g/min)的速率撞擊所述沖擊結(jié)構(gòu)。10.根據(jù)權(quán)利要求7-9中的任一項(xiàng)所述的方法，其中通過所述磨料噴射加工從所述沖擊結(jié)構(gòu)去除0.1至5克(g)的硬質(zhì)合金材料。11.根據(jù)權(quán)利要求7-10中的任一項(xiàng)所述的方法，其中在所述磨料噴射加工之后，與附接端中的至少一個(gè)相鄰的硬質(zhì)合金側(cè)地區(qū)具有1.00至3.00微米的算術(shù)平均表面粗糙度(Ra)。12.根據(jù)權(quán)利要求7-11中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述磨料晶粒包括碳化硅。13.根據(jù)權(quán)利要求7-12中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述沖擊尖端和所述支撐主體通過連接材料連接，并且所述磨料噴射加工從所述沖擊結(jié)構(gòu)的側(cè)面去除連接材料。14.根據(jù)權(quán)利要求7-13中的任一項(xiàng)所述的方法，其中響應(yīng)于接收關(guān)于所述沖擊結(jié)構(gòu)的條件的光學(xué)信息，與所述沖擊結(jié)構(gòu)的定向相關(guān)的磨料噴射的方向由自動控制機(jī)構(gòu)來控制。15.—種用于挖掘工具的沖擊結(jié)構(gòu)，其包括: 沖擊尖端，以及 支撐主體，其中 所述沖擊尖端和所述支撐主體中的每個(gè)的各自附接端被聯(lián)接至彼此， 所述沖擊尖端的附接端與包含在所述沖擊尖端中的硬質(zhì)合金材料相連，并且所述支撐主體的附接端與包含在所述支撐主體的端部中的硬質(zhì)合金材料相連，所述端部被配置使得所述支撐主體的側(cè)面從其附接端分散地下垂;并且其中 所述沖擊尖端和支撐主體基本上不同心，所述沖擊結(jié)構(gòu)基本上沒有與所述附接端相鄰的非弧形暴露邊緣。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的沖擊結(jié)構(gòu)，其基本上沒有不能由半徑是至少0.0l毫米(mm)的密切圓來表征的暴露邊緣。17.根據(jù)權(quán)利要求15和16所述的沖擊結(jié)構(gòu)，其中所述沖擊尖端包括與其附接端相對、和沖擊端相連的超硬材料。18.根據(jù)權(quán)利要求15-17中的任一項(xiàng)所述的沖擊結(jié)構(gòu)，其中所述支撐端的附接端是基本上橢圓的。19.根據(jù)權(quán)利要求15-18中的任一項(xiàng)所述的沖擊結(jié)構(gòu)，其中與附接端相鄰的硬質(zhì)合金側(cè)地區(qū)具有1.00至3.00微米的算術(shù)平均表面粗糙度。20.根據(jù)權(quán)利要求15-19中的任一項(xiàng)所述的沖擊結(jié)構(gòu)，其中所述附接端中的至少一個(gè)的地區(qū)是暴露的。21.根據(jù)權(quán)利要求15-20中的任一項(xiàng)所述的沖擊結(jié)構(gòu)，其中所述沖擊尖端包括與沖擊端相連的多晶金剛石(PCD)材料，所述沖擊端包括與所述沖擊尖端的附接端相對的頂尖。22.一種挖掘工具，其包括根據(jù)權(quán)利要求15-21中的任一項(xiàng)所述的沖擊結(jié)構(gòu)和包括用于附接至驅(qū)動機(jī)構(gòu)的柄部的鋼保持部，其中所述沖擊結(jié)構(gòu)被聯(lián)接至所述保持部，并且其中所述支撐主體和所述保持部被合作地配置為使得所述支撐主體能夠與所述保持部不可移動地聯(lián)接。23.根據(jù)權(quán)利要求15-22中的任一項(xiàng)所述的挖掘工具，其用于路面銑削、采礦或鉆透巖層。
【文檔編號】E01C23/12GK105980632SQ201480072992
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2014年11月19日
【發(fā)明人】丹尼爾·赫拉沃特謝科, 貝恩德·海因里希·里斯
【申請人】第六元素公司