Буровая коронка
БУРОВАЯ КОРОНКА, имеющая корпус с промывочными каналами и твердосплавные вставки, концентрично расположенные на наружном и внутреннем рядах, разделенных кольцевой канавкой, отличающаяся тем, что, с целью снижения энергоемкости процесса разрушения породы, твердосплавные вставки наружного ряда направлены вершиной в сторону периферии, а твердосплавные вставки внутреннего-ряда - в сторону оси корпуса, при этом нижние части хвостовиков вставок обоих рядов обнажены кольцевой канавкой. (Л ел 4 4 Ю СО
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3638881/22-03 (22) 02.09.83 (46) 07.05.85. Бюл. № 17 (72) В.И. 7аранов, А.М. Чувилин, В. М. Гаврилин, В. Н. Ким, Б. М. Горнаков, В. Л. Циферблат, К. Ф. Лапин и Т. У. Саттаров (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт тугоплавких металлов и твердых сплавов (53) 622.223.051.4 (088.8) (56) l. Авторское свидетельство СССР № 341935, кл. Е 21 В 10/36, 1972.
2. Патент США № 2884227, кл. 175 †3, опублик. 1959 (прототип).
„SUÄÄ 1154429 A
4(5D Е 21 В 10 36 (54) (57) БУРОВАЯ КОРОНКА, имеющая корпус с промывочными каналами и твердосплавные вставки, концентрично расположенные на наружном и внутреннем рядах, разделенных кольцевой канавкой, отличающаяся тем, что, с целью снижения энергоемкости процесса разрушения породы, твердосплавные вставки наружного ряда направлены вершиной в сторону периферии, а твердосплавные вставки внутреннего ряда— в сторону оси корпуса, при этом нижние части хвостовиков вставок обоих рядов обнажены кольцевой канавкой.
1154429
ВНИИПИ Заказ 2652/29
Филиал ППП «Патент», г.
Тираж 540 Подписное
Ужгород, ул. Проектная, 4
Изобретение относится к поророразрушающим инструментам, а именно к коронкам для ударно-вращательного бурения.
Известна буровая коронка, содержащая корпус с каналами для удаления продуктов разрушения и твердосплавные вставки, которые в центральной части расположены каналами по направлению вращения коронки (1).
В данной конструкции коронки твердосплавные вставки расположены таким образом, что при бурении разрушение породы происходит путем раздавливания под головкой вставки и мелкодисперсного скола вокруг последней. Такой механизм разрушения характеризуется высокой энергоемкостью и повышенным износом твердого сплава.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является буровая коронка, содержащая корпус с промывочными каналами и твердосплавные вставки, концентрично расположенные на наружном и внутреннем рядах, разделенных кольцевой канавкой (2).
При бурении известной коронкой между центральной и периферическими вставками образуется кольцевой породный керн, который затем постепенно скалывается крупнодисперсными частицами за счет развития трещин под воздействием многократной ударной нагрузки и вибрации инструмента;
Крупнодисперсное разрушение породы характеризуется меньшей энергоемкостью, 30 чем мелкодисперсное, и позволяет повысить скорость бурения, однако недостатком известной конструкции коронки является то, что при бурении хрупко-пластичных пород образующийся кольцевой породный керн не разрушается и происходит «зависание» корпуса коронки на кольцевом породном керне вследствие небольшого выступа вставок над
/ корпусом, что приводит к потере скорости бурения.
Кроме того, для разрушения кольцевого породного керна требуется дополнительное ударное усилие, что приводит к увеличению энергоемкости процесса бурения.
При увеличении выступа вставок над корпусом снижается прочность последних 45 от поперечных изгибающих нагрузок.
Цель изобретения — снижение энергоемкости процесса разрушения породы.
Указанная цель достигается за счет того, что в буровой коронке, имеющей корпус с промывочными каналами и твердосплавные вставки, концентрично расположенные на наружном и внутренних рядах, разделенных кольцевой канавкой, твердосплавные ставки наружного ряда направлены вершиной в сторону периферии, а твердосплавные вставки внутреннего ряда — в сторону оси корпуса, при этом нижние части хвостовиков вставок обоих рядов обнажены кольцевой канавкой.
На чертеже изображена предлагаемая буровая коронка, общий вид.
Буровая коронка содержит корпус 1 с промывочными каналами 2 и твердосплавные вставки 3, расположенные на концентрических рядах — внутреннем 4 и наружном 5, разделенные кольцевой канавкой 6.
Твердосплавные вставки 3 наружного ряда 5 направлены своими вершинами в сторону периферии конуса, а вставки внутреннего ряда 4 — в сторону оси корпуса 1, при этом обращенные одна к другой нижние части хвостовиков 7 вставок 3 обнажены кольцевой канавкой 6. Высота обнаженной части хвостовиков 7 может составлять 0,25 — 0,5
его диаметра. Количество концентрических канавок 6 зависит от количества концентрических рядов твердосплавных вставок 3.
Вставки 3 крепятся в гнездах корпуса 1 посредством пайки или запрессовки.
Коронка работает следующим образом.
Головки твердосплавных вставок 3 под действием ударной нагрузки внедряются в породу, в результате чего происходит снятие породы под головками вставок 2 и мелкодисперсный скол вокруг последних. Участок породы, расположенный между центральными и периферийными вставками 3, не может разрушиться от единичного удара из-за увеличенного расстояния между ними. Благодаря вращению инструмента и последующим ударным нагрузкам происходит образование кольцевого углубления по траектории вращения головок вставок 3, и, следовательно, образование кольцевого породного керна. Образующийся породный керн размещается в концентрической кольцевой канавке 6 и подвергается ударной обработке со стороны породоразрушающей поверхности, образованной хвостовиками 7 твердосплавных вставок 3, выступающих над стенками кольцевой канавки 6. При этом на породный керн со стороны хвостовиков как периферийных, так и центральных вставок 3 действуют усилия сдвига, которые скалывают керн крупнодисперсными частицами. Разрушенная порода удаляется с забоя очистным агентом, подаваемым через промывочные каналы 2.
Применение предлагаемой коронки позволяет значительно снизить энергоемкость процесса разрушения, повысить скорость бурения и сократить расход твердого сплава.
