Алмазный импрегнированный инструмент

 

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту для вращательного бурения и позволяет повысить работоспособность инструмента. Нредлагае.мый инструмент состоит из корпуса и разделенной тромывочны.ми каналами на отдельные секторы матрицы, соде)жа1цей алмазы (А} 6, тверд()сп.1авный каркас и износостойкий материал (ИЛА) 5. Величина частиц ИЛА 5 равна 0,23 -0,5 величины алмазных ч-рен. Количество ИМ 5 составляет 0,(i3 2,5 количества алмазных зе)ен ri|in содержании их 80-100 об. %. Предлаг аемос сочетание А 6 и И.М ,5 позво:1яет снизить износ мат}1ицы с 0,2 до 0,10 на 1 м бурении. Иородораз)уц|аюн1ая часть инстр мента изнашиваотся равномерно, без учлпков с анома.пьным износом. При (1М (азмепц ние И.М 5 более мелких фракций i3 бо. пяцом количестве среди меньшего количества крупных Л h и наоборот предохраняет 1Я1 кук) состав,1як)- шую, де.чает ее бо.-iee чстойчивой к износу за счет умсньи ения промежутков, з;1нимаемых мягкой состав, яющей между частицами г и кристаллами .А ti. 2 и.1. (Л со 4 о: ел СО Фиг. 2

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 Е 21 В 10 46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3997751/22-03 (22) 23. 12.85 (46) 23.10.87. Бюл. ¹ 39 (71) Отделение экспериментальных исследований в r. Туле Центрального научно-исследовательского геологоразведочного инcTHT)Tà цветных и благородных металлов (72) Л. Л. Волков (53) 622.24.051.4 (088.8) (56) Корнилов Н. И. и др. Породоразру(нающий инструмент для геологоразведочных скважин. -М.: Недра, !979, с. 62 64.

Авторское свидетельство СССР № 632823, кл. Е 21 В 10/46, 1974. (54) АЛМАЗНЫЙ ИМПРЕГНИРОВАННЫЙ ИНСТРУМЕНТ (57) Изобретение относится к породоразрушающему инструменту для вращательного бурения и позволяет повысить работоспособность инструмента. Предлагаемый ин„„SU„„1346753 A 1 струм«нт состоиг из корпуса и разделенНоН промывочными кана.1ами на отдельные секторы матрицы, со.«сржа)ц«й а.fv;tзы (А)

6, Ttf«ð ff)«ff,fàâíhfff каркас и износосгойкий материал (ИМ) 5. В«личин «t;3«Tffff ИМ 5 равна 0.23 — 0,5 н«личины алмазных >с рен.

Количество ИМ 5 состав.)Я«т 0,(>3,5 количества алмазных зерен при с))дсржании их

80 — 100 об., (> Прс ft«31àñ мо«со l«T;lt«l«А 6 и ИМ 5 позволяс T «ffftçèòf и пос матрицы

0,2 до 1), 10 на >>1 б» рс ни я. 11ородоразрушаю)цая часть и)3«тр м«tlT13 изнашива«гс я р;)вномерн!), б«з у l«« i к )в с;3)н)м;)льны ° и:31! . 0м. I 1ðè э) «и р;)зм«ill!1113«ИМ 5 болсе мсл):их фракций в больш))м кс)личссгве ср«.113 м«ньш l i) колич««Tll;I крупных А 6 и наоборот и редок р;3 ня т и я гк к) с с)ста вл я к)щiк), де. 1ает ««болс« iсг))й>313131)и к изнс)сi за сч«т умcньшс ния пр )M«æ) i кс)13, занимас>11>1>С М Я ГK!) H Cf)«, ff f3. и Ю ЦСС И МС iK 1> >3<3«Tif if ftми ИМ 5 и кр)сст;)лл13)1« А t). 2 ил.

f346753

Из06реTotlli(Относится к нородоразрун(ак)н!Сл!у инстру менту. B именно к алмазному инсгрументу для вращагельного бурении.

1 I (. I hK) 1 s<)áp< i . I! I Я <11>Г< Я< (ся i)oBt>lilt(. и н(. (>;l6<)T()i!ii>i <)(>H<)c Bki itfI(. Tp> л(ента.

11:3 фи!. I;, ill<1 i. См;! Нмнрегнированн<) 1:: н г f> . (1>TИ. Ilrl фи I . 2 — сектор

Л>;1 Г Р и и t >l ! (lii., (>Л м(I! 1 i i)"! r! Ii . II K()pil i Са 1, f)ki60Чих (k) <) f <) ES > 11 .I ()оч(>Н3ОЧНЫХ KBHd lOB 3.

f(,;1ik )Ы 1 p;If>> il f)r I illlpOBHHHhiH Слой 4, н 3; » ., Ни л(;пе()и . 5 и а.!мазы 6. (lри

a t ОМ < I 1)<)l! r r . <>6 >,Е;< Н;И k(! 11)(),Л<) . Б И НСТр)> >rt(. Н Гt ИС110,11, <л н» ". Н.(л<<1:,! 1),l «Hч(< и зернистости

< >1,)! l i, » .0,I i 1 >(, i НЧИНа rtd(Tkt t)

I! ki i 111 1i. i Ã1« I ill()i .<Н(>лн>гси:!,„;1»;1< )(>IО (! . Л< l . I I I O l r !, I > l О 1,: I 11 <. r i" I I I S, 1 И (О С О О Т В (Г С Т Б Е Ни < > t ) .), (I I : и I ) (1 3 ? > . (< i() I. t t o I I I B tt kt (. р а 3 1< P(!h (1), ) ) (I ) (l, !< !! It 1 < 1

)И;!.1,> i I ! !(, 11>„1 (1>, r <, 2,">) 13d!111 >10 Skl <,I ilr, S,l lllt i И i, ).1 < >1((>ОИ kl<: IIOT(>З Л (Лl ЬIХ

I Л>;1.30«, II(I! I 1 < <6 !,< Xl! 1<)11 1>ОН ((еНГpii l(HH

; ..: 111 «rl> (8> r I r,,, ) II ll i ll и цl (! I< i, < > i fili< (, I i i«rlli!, I I>fir )!i износо(!Оик<) "! << Ii)>! II Sift > lir i (> r>< м;1, 3(!. 3)(ННОЛ! k(), llI t< S IS 06((13е (Ht>(it<)!

И, Ii !(; !>, » . . . ; . « « Н > ; kr

< !

< ltkr> <> <<:. (е rr i. I,r

< (.с.:.. »,: <;>и ii 11 I:!,1 к) Н.tч 31,! О<>.1((1>(> Г(! I>li <1 М . !< i>ill> "! !i, K(!, < ttit(Сти<, rl КОЛ и

>«. <»3 > 111 (Ч, >(О СI< >11<1 IXI, ГО !, i!i Ir>!11>111! fill< I < >)СI>t1« (<) fl Лlkl:l. I Л(, 1(!il )t(It 1>ill(. !О k() зиГ l ll:! ;1 <>1(И((1(< >1 > . Ii.,>Е,! КИ>. (3(ТИ Ц!>! ИЗil r, 1< 1 >« Лl;< <, If,l."1> <)Г), 1>И(ем K<О 111iI(i тB<. i »I, 6с»с t<)<>кий ма Г(риал

Н;3>л((<) (<.лмаза в колин < 11<«1> (>3 ",,; к ..;1! 113;l ."., xtазов раснр(., i(. I )l< (И !: 11 < ) )< I 1< «О1 l i ж . (, k p I k O <, t Г 1 . :, 1 1 !,, . 1 k) 1 (! !S 1 1 3 ("1 И 1 а м И

:3(",).i >(I, I I > li:! i >I <) (((>

I!;, 1 (>,;< r l (< )!! I (Ч„i(<1.1<>1 ((ОСТЬ И » ЧЕНЬI< р,li тос I ..;, (Нll I) Размер 3<>рен

И:,>!(. <> :rikik(>r rr >rdlе!>Ii 1.1 1 )(еlr(>(. 0,23 ра )ЛI(;1,; 1;!, I lii I; > Sr<<),; >i i ;« . I 1< 1!> (IOС I d (3, l(il:(l!i «,1>! <;I 1< 1 6< ii I pi), О 11Х (r<>II(3)K< НИИ, Ч((i < kf i rlr )I i I И S. r i ri I (,: >.,, ),I i 1);) l) rt 3 Xl (1;1. 1 Л1 И—

i! <) ikl i I> < IS< . r ii ll II К > р :< Х<).3!3 И. )Н<)С<)CT()>1k< il О

Л1 << 1 <. f) il I, . . 6! i lli)ill t ll. . 1111)l p>i 6ÎÒ(< (!0(О(>!(Π—

;<не l (>ум«: Г>«(f>p;ikl! I < р;)змером 60.1ее (>;3 < 1<. f)ri rl, 1,3 > 1,;1 Ни 1<О" 6О, I »ltt >Ê) (.,(И

rl1 . !13>< Л) II. I<)lith,il>, 1;I !» >I<) tik(f);+;(ttht И 31!O(М, !10 НРЕ,I> < i!ИЛ I <)!! Ill! К tt tlk() IX « )(Н

< (1, I));3.kv llil!i) ГГ>у(бк<1 нри бурении и .l, Ill < ). I kl ) < Н 11! r >r! М, I () И !>(>! « 1I(! 1< )1! S Л)< P< > ., 1 Лl.> >ОБ ii 11 11< 1 P>i м(1;1(н <>: i, i . <::ill > <) (I ОP>>It !(Еll I ° l! r < > I! r И X 1 r . .I l! .IO>."Гl,l:!O)ГО <> >r )„ i >! 110вышения работоспособности инструмента увеличивают количество износостойкого материала до 2,5 раз и наоборот — в случае уменьшения разм< poil d.,TMàçOB (большее их количество) — к увеличению размеров износостойкого материала и уменьшению его ко. .

Содержание количества износостойкого материала в импрегнированном слое менее чеч 0,63 раза от содержания алмазов не позволяет достичь поставленной цели в связи с понижением износостойкости матрицы. Увеличение количества износостойкого материала 60 ihe чем в 2,5 раза приводит к его

;Ioïo.tI3 (тельному расходу без повышения ра

15 60тос()осо6ности инструмен а за счет прекра-! цения заточки матрицы и ее заполировки.

11редлагаемое сочетание алчазов и износостойкого материа1а в импрегнированноч слое инструмента позволяет снижать износ матрицы с 0,2 до О, !О л(м на метр 6урения.

2Q !1Ородоразру(наю!цая <асть 1)мпрегн!(ронанного инструмента с содержанием алма<оВ и износостоико! О . >1 >T(. ðHd.kd с сООтношениями, приведенн>,(л!и выше, нри бурении и)!tat))kfBaeTOH pdhttov(. ))tto 6ез наличия

25 уч;(с(кон с аномальным и <носол). Механик <м равнол(ерного износа Toplld матрицы объясняется соотнон!ениячи как фракцион(3ь)х со(тавов компонентов. Гак и коз)(чественныл! с<и)тношением à.(м., >ов и 1<зносостойкого м ат(p и ал (! .

TdK, нанрим. (,, в ин "< румоfl l(, в >;ОГором не; (тено размерное и:.Оличесгвенное со<)Гношение алм;зов и и:<носостойкогo материала, 6ыс>рый износ л;ягкой составляющей (v(.T;i.!лической связи> приводит к обнаже35 нию и вьн!адению из тсла матрицы износостойкоГГ) материала. Г1Г) указанной причине. а также от ес!ест!)енного износа алма:3o!3 происходит снижение работосг)особн<>сти инструмента. Размещение износостойк<н О материала более мелких фракций в

40 60льtf!(xt количестве среди меньшего колич>. тв» крупных алмазов и, наоборот, предохраняет мягкую составляющую, делает ее более устойчивой к износу за счет умень-!

Иенин нромежутков, занимаемых мягкой со45 ставляющей между частицами износостойкоГО материала и кристаллами алмазов.

Указанное обстоятельство позволяет уменьшить износ матрицы с 0,3 до 0,1 мм на метр бурения и повысить стойкость предла(;!BI)to(0 инструмента но.сравнению с извест3 раз.

Инструмент с сочетаниями размеров алмазов и износостойкого материала с распределением более мелких фракций последнего среди крупных зерен алмазов и, наоборот, алмазов мелкого размера среди более круп5 ных частиц износостойкого материала с учетом их количественных соотношений позволяет уменьшить износ матрицы с 0,3 до

0,1 мм на метр бурения. При этом ресурс ЗМ7ЬЗ (.<>< т<»>ит< l> < ); ии:

Р<.(;»» (> Л Ill;!t(;«>I> Т(iр(д И В«>» I5>j> ° « >, If - (> I< ии 3»к,> < 1(>5 > .3i> Ти гч»к 5, 3) (1t

I3IIIfIflIlI I <><)(tI>< <í(>t>t >ã (:(.(:Р и<> л< >>ч и,:< >. <ии>

l I.3(>;3,>, М<><к»и,,+; .35, Ри) ш<кии

I ((ив >t>< > (< Tf>< tii(<>-ll<>.) t>i па <(>и >(< >«>< llf><. аи(>нити(, I У и<> < <> .i, > > (и и >»и< импрегнированно(о инструмента возрастает до ) раз.

ФО ).3(((I ((ПЗОО )(T(B(l, (Алмазный импрегнированный инструмент, состоящий и (корпуса и разделенной промывочными кана,1ами ((3 ()т,f(льни((<.(и .() )ь( матрицы, солержа цей алмазы, тигрово(плавный карк 1(и износ()(òîéêèé материал, т)т.шчаюи<ийс>(тем, что. (цельк) повышения р(1ботоспособности инструмента, величина частиц износостойкого материала р;>вна

5 (>,2;)- — 0,5 величины алмазных зерен, (1 количество износостойкого материала с(итавляег (>,()3 — 2,5 количества алмазнык зерен при со.(ержании последни(8(f --!(Н> об.%