Алмазная буровая коронка

 

АЛМАЗНАЯ БУРОВАЯ КОРОНКА, содержащая корпус и алмазосодержащую матрицу с выступающими концентрическими породоразрушающими элементами. о тли ч ающая с я тем, что, с целью повьшения эффективности ее работы за счет обеспечения равномерного распределения нагрузки на породоразрушающие элементы, последние выполнены переменной ширины, увеличивающейся от периферии к центру, при этом ширина t породоразрушающих элементов и радиус г их расположения связаны соотношением: 2-2 - i-i где ii , i2 ti ширина соответственно 1-го, 2-го, 1-го ряда породоразрушающих элементов j (Л г - радиус расположения . 2 . соответственно 1-го с 2-го, i-го ряда породоразрушающих элементов, Од со .4 OD

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

g(5g Е 21.В 10/48

4„l„=t г = = .г-,, где г1 j г29

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3452857/22-03 (22) 22.02.82 (46) 23. 11.84. Бюл. В 43 (72) lO.Å. Будюков и Л.Л. Волков, (71) Отделение экспериментальных исследований Центрального научноисследовательского геологоразведочного института цветных и благородных металлов (53) 622.24.05.7(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ó 250795, кл. Е 21 В 10/02, 1961.

2. Суманеев Н.Н., Будюков Ю.Е. и др. Алмазный породораэрушающий инструмент для бурения снарядами со съемными керноприемниками. M., ВИЭМС, 1977, с. 15. (54) (57) АЛМАЗНАЯ БУРОВАЯ КОРОНКА, содержащая корпус и алмазосодержащую матрицу с выступающими концентрическими породоразрушающими элементами, о т-л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности ее работы эа счет обеспечения равномерного распределения нагрузки на породоразрушающие эве, последние выполнены переменной ширины, увеличивающейся от периферии к центру, при этом ширина 1 породоразрушающих элементов и радиус г их расположения связаны соотношением: ширина соответственно 1-го, 2-го, 1-го ряда породоразрушающих элемен-

Щ тов; радиус расположения соответственно 1-го

В

2-го, i-го ряда породоразрушающих элементов.

1069476 2 увеличивающейся от периферии к центру. При этом ширина концентрично расположенных породоразрушающих элементов 3 находится в обратнопропорциональной зависимости от радиусов их расположения, что выражается зависимостью:

Износ

Характеристика параметров коронки

Механическая торца н а 1 м бурения, скорость бурения, м/ч

1,45

0,023

0,035

4.r.

1 2 2

1 1 2 2

1 г t г (.. 1..

1,05

1,20 0,030

Изобретение относится к области породоразрушающего инструмента, а именно к коронкам для бурения геологоразведочных скважин в крепких породах.

Известна буровая коронка, содержащая корпус и концентрично расположенные на рабочем торце породоразрушающие элементы с прямоугольным профилем (1).

Недостатком ее является низкая эффективность работы по крепким породам.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является алмазная буровая коронка, содержащая корпус и алмазосодержащую матрицу с выступающими концентрическими породоразрушающими элементами (2 J.

Недостатком этой коронки является то, что в процессе бурения матрица ее изнашивается неравномерно, вследствие этого коронка преждевременно выходит из строя до полной отработки алмазосодержащего слоя.

Целью изобретения является повышение эффективности работы коронки за счет обеспечения равномерного распределения нагрузки на породоразрушающие элементы.

Это достигается тем, что в алмазной буровой коронке, содержащий корпус и алмазосодержащую матрицу с выступающими концентрическими породоразрушающими но изобретению, породоразрушающие элементы выполнены переменной ширины, увеличивающейся от периферии к центру, при этом ширина породоразрушающих . 40 элементов и радиус их расположения связаны соотношением: I

2r2 где 1, 12, 1; — ширина соответственно 1-го> 2-гo 45

i-го ряда породоразрушающих элементов;

r г, г; — радиус расположения . соответственно 1-го150

2-го, i-го ряда породоразрушающих элементов.

На чертеже изображен общий внд коронки в продольном разрезе. 55

Коронка содержит корпус 1, алмазосодержащую матрицу 2 и породоразрушающие элементы 3 переменной ширины, тде 1„, 12, 1; — ширина соответственно 1-го, 2-ro и i-го ряда породоразрушающих элементов, мм, г„, г2 1 г; — радиус расположения соответственно

1-ro 2-го и i-го ряда породоразрушающих элементов, мм.

Благодаря такой форме рабочего торца при бурении коронкой происходит равномерное распределение осевой нагрузки и работы трения по всем породоразрушающим элементам вследствие чего коронка отрабатывается равномерно по всему профилю до полного износа влмазосодержащего слоя.

В зависимости от типа коронок породоразрушающие элементы 3 могут иметь прямоугольную форму или форму равнобочной трапеции.

Принцип работы коронки заключается в следующем. Под действием осевой нагрузки и крутящего момента происходит разрушение породы, осуществляемое путем образования на забое кольцевых борозд, выступы между которыми скалываются за счет радиального биения коронки.

Соотношение между шириной и радиусом расположения породоразрушающе- го элемента выбрано на основании проведенных исследований, результаты которых приведены в таблице.

Составитель

Редактор Е. Месропова Техред Т.Дубичнак

Корректор И. Муска

Заказ 9139/3 Тираж 564 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1069476 °

При бурении предлагаемой коронкой жащего слоя происходит равномерно горная порода эффективно разруша- по всему профилю коронки, вследствие ется всеми породораэрушающими эле- чего обеспечивается полная отработментами. При этом износ алмазосодер- ка вооружения коронки.