Буровая коронка

 

Изобретение относится к бурению геологоразведочных скважин, а именно к породоразрушающему инструменту для бурения с отбором керна. Цель изобретения - повышение ресурса коронки (К) путем установки алмазно-твердосплавных пластин (АТП) 2 по мере их износа на новые режущие кромки за счет проворачивания АТП 2 вокруг оси, перпендикулярной их передней грани, а также снижение напряжений в АТП 2. Для этого АТП 2 установлены в прорези в торцовой части корпуса 1 К вместе с пластиной-фиксатором (ПФ) 3 из сплава с памятью формы. На твердосплавной подложке 5 АТП 2 выполнены концентрические, а на задней стенке прорези - взаимно пересекающиеся канавки. При бурении выступающие за торец корпуса К части АТП 2 взаимодействуют с горной породой на забое, разрушая ее. При износе режущие кромки, образованные алмазоносным слоем 4 на подложке АТП 2, теряют свою режущую способность, а АТП 2 удерживаются в прорезях корпуса за счет заполнения их ПФ 3. Для установки АТП 2 на новые режущие кромки струей жидкого азота или путем помещения К в морозильную камеру охлаждают ПФ 3 до температуры первичной деформации, т.е. до -(50-80)°С, и ПФ 3 принимает форму плоской пластины без канавок. При достижении положительной температуры ПФ 3 снова заполняет канавки на задней стенке подложки АТП 2 и прорези, и АТП прочно закрепляются в прорезях К. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

КСПУЬЛИН (191 (1!) (594 Е 21 В 10 56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОСУААРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И mHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4297029/22-03 (22) 29.08.87 (46) 07.09.89. Бюл. Ili 33 (71) Институт горного дела Севера

Якутского филиала CO AH СССР (72) Л.H.Ôåäoðîâ и Л.Д.Иастепако (53) 622.24.051 (088 ° 8) (56) Синтетические сверхтвердые материалы в геологораэведочном бурении.

Сб. научных трудов, ИСМ АН УССР, Киев, 1987, с. 55, 58. (54) БУРОВАЯ КОРОНКА (57) Изобретение относится к бурению геологоразведочных скважин, а именно к породоразрушающему инструменту для бурения с отбором керна. Цель изобретения — повышение ресурса коронки (К) путем установки алмазно-твердосплавных пластин (АТП) 2 по мере их износа на новые режущие кромки за счет проворачивания ATII 2 вокруг оси, перпендикулярной нх передней грани, а также снижения напряжений в АТП 2.

Дпя этого АТП 2 установлены в прорези в торцовой части корпуса 1 К вмес2 те с пластиной-фиксатором (ПФ) 3 из сплава с памятью формы. На твердосплавной подложке 5 АТП 2 выполнены концентрические, а на задней стенке прорези — вэаимнопересекающиеся канавки. При бурении выступающие за торец корпуса К части АТП 2 взаимодействуют с горной породой на забое, разрушая ее. При износе режущие кромки, образованные алмазоносным слоем

4 на подложке АТП 2, теряют свою ре" жущую способность, а АТП 2 удерживаются в прорезях корпуса эа счет saполнения их ПФ 3. Дпя установки АТП

2 на новые режущие кромки струей жидкого азота нли путем помещения К в мороэильную камеру охлаждают ПФ 3 до температуры первичной деформации, т.е. до -(50-80) С, и ПФ 3 принимает форму плоской пластины беэ канавок.

При достижении положительной температуры,.ПФ 3 снова заполняет канавки на заднеф стенке подложки АТП 2 и прорези, и АТП прочно закрепляются в прорезях К. 4 ил.

3 ) 50606

Изобретение относится к, бурению геологоразведочных скважин, а именно к породораэрушакицему. инструменту для бурения с отбором керна.

Целью изобретения является повыше5 ние ре сур са коронки путем ус тано вки алмазно-твердосплавных пластин по мере их износа на новые режущие кромки за счет проворачивания алмазо-твердо- 1ð сплавных пластин вокруг оси, перпендикулярной их передней грани, а также снижение напряжений в алмазнотвердосплавных пластинах.

На фиг. 1 представлена алмаэнотвердосплавная пластина с пластинойфиксатором; на фиг. 2 — узел I на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 — вид Б на фиг. 2.

Коронка состоит из корпуса 1 ал- 2р мазно-твердосплавной пластины 2, пластины-фиксатора 3. Алмазно-твердосплавная пластина имеет алмазоносный слой 4 и твердосплавную подложку 5, на которой выполнены концентрические 25 канавки 6. Взаимопересекающиеся канавки выполнены на задней стенке прорези.

Коронка работает следующим обра- 30 зом.

При передаче крутящего момента и осевой нагрузки на коронку 1 выступающие на торце корпуса части алмазно-твердосплавных пластин 3 осуществ- 35 ляют разрушение горной породы на забое. При этом алмазно-твердосплавная пластина, состоящая из твердосплавной подложки 5 и алмазного слоя 4, удерживаетая в прорези эа счет запол-. 4p нения ее пластиной-фиксатором 3.

В исходном состоянии пластина-фиксатор 3, изготовленная из сплава с памятью" формы, представляет собой пластину толщиной около 2 мм, повто- 45 ряющую по форме сечение стенки прорези. При температуре -(50-80) С пластина сжимается прессом на 307 от ее исходной толщины. Сдеформированная пластина с алмазно-твердосплав50 ной пластиной 2 устанавливается в прорезь при температуре первичной деформации, т.е. при -(50-80)ОС. Ширина прорези такова, что пластина-фиксатор с алмазно-твердосплавной плас55 тиной легко и без зазора устанавливается в канавки 6. Затем, когда сплав примет положительную температуру, пластина-фиксатор стремится принять

4 4 первоначальную форму. При этом она через контактную площадь распирает алмазно-твердосплавную пластину и заполняет материалом канавки 6 на твердосплавной подложке и на стенке прорези. Благодаря концентрическим и вновь образовавшимся выступам, давление пластины-фиксатора на алмазный слой существенно уменьшается, а фиксация алмазно-твердосплавной пластины становится надежнее. При износе рабочей кромки последней, для установки на новые режущие кромки, струей жидкого азота или помещением в морозильную камеру охлаждают пластину-фиксатор до температуры первичной деформации, т.е. до -(50-80) С.

При этом она принимает форму ровной пластины, которая была придана ей при температуре †(50-80) С. Благодаря этому пластина-фиксатор не будет давить на алмазно-твердосплавную пластину и ее можно установить на новую рабочую кромку.

При этом не требуется 1007-ное возвращение к исходной форме пластины-фиксатора, так как алмазно-твердосплавная пластина имеет воэможность вращаться во круг концентрических канавок, как на осях. Когда сплав принимает положительную температуру, пластина-фиксатор снова заполняет канавки и распирает алмазно-твердосплавную пластину между задней и передней стенками прорези в корпусе коронки.

Формула изобретения

Буровая коронка, содержащая корпус с прорезями и закрепленные в них породоразрушающие элементы в виде алмазно-твердосплавных пластин, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения ресурса коронки путем установки алмазно-твердосплавных пластин по мере их износа в новое рабочее положение и снижения напряжений в алмазно-твердосплавных ппастинах, она снабжена фиксатором, выполненным в виде пластины иэ сплава с памятью формы и установленным в прорези между твердосплавной подложкой и задней стенкой прорези, причем на твердосплавной подложке алмазно-твердосплавной пластины со стороны фиксатора выполнены концентрические канавки, а на задней стенке прорези " взаимопересекаюшиеся.

1506064

Ouzel

Составитель Н.Соловьев

Техред М.Ходанич Корректор 3 ..Лончакова

Редактор Г.Волкова

Заказ 5400/31

Тираж 514

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101