Алмазный породоразрушающий инструмент

 

Изобретение относится к горной пром-ти и позволяет повысить надежность срабатывания узла передачи крутящего момента. Инструмент включает корпус (К) 1, алмазосодержащую матрицу (AM) 2, узел передачи крутящего момента в виде подпружиненных ступенчатых штифтов 3. Они установлены в ступенчатых отверстиях К 1 с возмож/11 PLd ностью зацепления с гнездами 46 AM 2. В них под торцом штифтов 3, имеющих в хвостовой части кольцевой паз 6, размещен термоплавкий элемент 5. На боковой поверхности К 1 выполнена кольцевая проточка 8, сообщающаяся с большей ступенью отверстий К 1 и наружной поверхностью AM 2 посредством каналов. Первый из них 7а перекрыт в исходном положении большей ступенью штифтов 3. При разогреве AM 2 элемент 5 расплавляется, увеличиваясь в объеме и поднимает штифты 3, освобождая их. В итоге крутящий момент от К 1 не передается AM 2 и она не разогревается. Поступающая из затрубья жидкость охлаждает материал элемента 5, и он занимает прежнее положение. При установке инструмента на забой и вращении К 1 штифты 3 совмещаются с гнездами 4б и фиксируются . После чего бурение продолжают . 2 ил. i (Л 7/7 00 О) 4 Р СХ) 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4 88 А1 (19) (11) (51) 4 Е 21 В 10/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ. ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3897792/22-03 (22) 20.05.85 (46) 07.01.88. Бюл. ¹ 1 (72) В.M. Питерский, Н.M. Панин, А.Е.Козловский, М.С.Рогач и Л.А.Резник (53) 622 ° 233.051.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1087650, кл. E 21 В 10/46, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 1331989, кл. Е 21 В 10/46, 1985. (54) АЛМАЗНЫЙ ПОРОДОРАЗРУШАКМЦИЙ ИНСТРУМЕНТ (57) Изобретение относится к горной пром-ти и позволяет повысить надежность срабатывания узла передачи крутящего момента. Инструмент включает корпус (К) 1, алмазосодержащую матрицу (АМ) 2, узел передачи крутящего момента в виде подпружиненных ступенчатых штифтов 3. Они установлены в ступенчатых отверстиях К 1 с возможностью зацепления с гнездами 4б AM 2.

В них под торцом штифтов 3, имеющих в хвостовой части кольцевой паз 6, размещен термоплавкий элемент 5. На боковой поверхности К 1 выполнена кольцевая проточка 8, Сообщающаяся с большей ступенью отверстий К 1 и наружной поверхностью AM 2 посредством каналов. Первый из них 7а перекрыт в исходном положении большей ступенью штифтов 3 ° При разогреве

AN 2 элемент 5 расплавляется, увеличиваясь в объеме и поднимает штифты

3, освобождая их. В итоге крутящий момент от К 1 не передается AM 2 и она не разогревается. Поступающая из затрубья жидкость охлаждает материал элемента 5, и он занимает прежнее положение. При установке инструмента на забой и вращении К 1 штифты

3 совмещаются с гнездами 4б и фиксируются. После чего бурение продолжают. 2 ил.

1364688

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к бурению, конкретнее, к алмазному породоразрушающему инструменту, содержащему - узел передачи крутящего момента.

Цель изобретения — повышение надежности срабатывания узла передачи крутящего момента.

На фиг. 1 изображен алмазный породоразрушающий инструмент, продольный разрез, на фиг. 2 †.сечение А-А на фиг. 1.

Алмазный породоразрушающий инструмент включает корпус 1, алмазосодер", 1г жащую матрицу 2, ступенчатые штифты

5, установленные в совмещенных продольных отверстиях 4а корпуса 1 и в гнездах 4б матрицы 2, и термоплавкий элемент 5, установленный под нижним 2р торцом штифтов 3, которые выполнены с кольцевым пазом 6 в их хвостовой части, а корпус 1, матрица 2 — с радиальными каналами 7а и 7б, сообщающимися посредством кольцевой проточки 8 на корпусе 1 с полостью отверстий 4а. Радиальный канал 7а в исходном положении перекрыт верхней ступенью 9 штифтов 3, удерживаемых в нижнем положении пружинами 10. Гнез- 30 да 4б в матрице имеют заходные конические участки 11.

Инструмент работает следующим образом.

В процессе работы из-за трения о породу матрица разогревается и температура ее может превысить предельно допустимую (600-900 С в зависимости от качества алмазов), что приводит к прижогу алмазосодержащей матрицы. 4О

Для исключения этого в алмазном поро.доразрушающем инструменте применен термоплавкий элемент 5, температура плавления которого ниже температуры прижога алмазов. При разогреве матри- 4> цы 2 элемент 5, расположенный в непосредственной близости от торца матрицы 2, также нагревается и при достижении определенной температуры расплавляется, увеличиваясь в объеме. В .состав материала элемента 5 можно ", ввестч различные добавки с высоким коэффициентом объемного расширения.

При расширении жидкий материал элемента 5 поднимает штифты 3 и выводит их из зацепления с матрицей 2.

В результате крутящий момент от корпуса 1 не передается матрице и она не вращается, а следовательно, не нагревается.

Это фиксируется на поверхности бурильщиком по резкому уменьшению крутящего момента и служит сигналом о подъеме инструмента над забоем.

При подъеме штифтов 3 открывается радиальное отверстие 7а и поступающая через него жидкость из затрубного пространства в полость 4а способствует быстрому охлаждению материала термоплавкого элемента 5, который при остывании уменьшается в объеме, занимая прежнее положение.

При установке алмазного породоразрушающего инструмента на забой и вращении корпуса 1 штифты 3 совмещаются с гнездами 4б и фиксируются пружинами 10. После этого процесс бурения продолжается, о нормальном ходе которого судят по величине крутящего момента.

Формула н з обретения

Алмазный породоразрушающий инструмент, включающий корпус, алмазосодержащую матрицу, узел передачи крутящего момента в виде подпружиненных ступенчатых штифтов, установленных в ступенчатых отверстиях корпуса с возможностью зацепления с гнездами матрицы, и термоплавкий элемент, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности срабатывания узла передачи крутящего момента, термоплавкий элемент размещен в гнездах матрицы под торцом штифтов, выполненных с кольцевым пазом в их хвостовой части, при этом на боковой поверхности корпуса выполнена кольцевая проточка, сообщающаяся с большей ступенью отверстий корпуса и наружной поверхностью матрицы посредством каналов, первый из которых перекрыт в исходном положении большей ступенью штифтов °

1364688

Щг2

Составитель Ю.Палащенко

Техред М.Ходанич Корректор О.Кравцова

Редактор Н.Рогулич

Заказ 6324/22 Тираж 530 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4