Способ изготовления бурового породоразрушающего инструмента



Способ изготовления бурового породоразрушающего инструмента
Способ изготовления бурового породоразрушающего инструмента
Способ изготовления бурового породоразрушающего инструмента
Способ изготовления бурового породоразрушающего инструмента
Способ изготовления бурового породоразрушающего инструмента
Способ изготовления бурового породоразрушающего инструмента

 


Владельцы патента RU 2392412:

Панин Николай Митрофанович (RU)

Изобретение относится к буровым породоразрушающим инструментам режущего типа преимущественно с алмазным вооружением, а именно к способам их изготовления. Технический результат - упрощение технологии изготовления бурового породоразрушающего инструмента, повышение надежности крепления и обеспечение необходимой вооруженности калибрующих элементов. Способ изготовления бурового породоразрушающего инструмента включает установку в гнездах корпуса резцов с алмазно-твердосплавными пластинами (АТП), крепление их в гнездах и фиксацию резцов от проворота штифтами, взаимодействующими с хвостовиками резцов и установленными в сквозных каналах, соединяющих наружную поверхность корпуса с внутренней. Особенностью предложенного способа является то, что концевые участки штифтов для фиксации резцов армируют АТП, устанавливают их с возможностью взаимодействия со стенками скважины и керна и крепят в сквозных каналах корпуса быстротвердеющим материалом, который вводят в полость, образованную совмещенными кольцевой проточкой или лыской на наружной поверхности штифта и кольцевой расточкой на внутренней поверхности сквозного канала корпуса, причем быстротвердеющий материал вводят через специальный канал в корпусе. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к буровым породоразрушающим инструментам режущего типа преимущественно с алмазным вооружением, а именно к способам их изготовления.

Известен способ изготовления бурового породоразрушающего инструмента, включающий установку в гнездах корпуса резцов с алмазно-твердосплавными пластинами (АТП), крепление их в гнездах посредством прессовки и фиксацию резцов от проворота (см. патент США №4323130, кл. 175-329, 1982 г.).

К недостаткам данного инструмента следует отнести вероятность расшатывания штифтов и выпадению их на забой. Это может привести как к развороту резов, так и выпадению самих резцов, особенно при бурении по перемежающимся по твердости породам, процесс разрушения которых сопровождается сильной вибрацией.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления бурового породоразрушающего инструмента, включающий установку в гнездах корпуса резцов с алмазно-твердосплавными пластинами, крепление их в гнездах посредством прессовки и фиксацию резцов от проворота штифтами, взаимодействующими с хвостовиком резцов и установленными в радиальных каналах корпуса (см. авт. св. СССР №1707179, кл. E21B 10/46, 1992 г.).

К недостаткам этого способа следует отнести значительную трудность изготовления породоразрушающего инструмента, особенно при использовании АТП для армировки концевых участков штифтов. В этом случае необходимо обеспечить защиту АТП от высокой температуры в процессе запрессовки штифтов в корпусе инструмента.

Другим недостатком известного способа является вероятность выпадения штифтов. Это объясняется, с одной стороны, значительной вибрацией бурового инструмента, особенно заметной при бурении по трещиноватым и перемежающимися по твердости породам. С другой стороны, при контакте торцов штифта со стенками скважины, что часто наблюдается при сильном износе инструмента по диаметру, усилие со стороны стенок скважины значительно больше, чем со стороны оси инструмента, а это приводит к радиальному смещению штифта и к его выпадению.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение стойкости породоразрушающего инструмента за счет более надежной фиксации резцов от выпадения и снижение его стоимости за счет упрощения технологии изготовления.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе изготовления бурового породоразрушающего инструмента, включающем крепление в гнездах корпуса резцов с АТП и фиксацию их от проворота штифтами, взаимодействующими с хвостовиками резцов и установленными в сквозных каналах, соединяющих наружную поверхность корпуса с внутренней, согласно изобретению концевые участки штифтов для фиксации резцов армируют АТП, устанавливают их с возможностью взаимодействия со стенками скважины и керна, после чего штифты жестко соединяют с корпусом.

Достижению указанного технического результата способствует также и то, что

- штифты жестко соединяют с корпусом быстротвердеющим материалом, который вводят в полость, образованную совмещенными кольцевой проточкой или лыской на наружной поверхности штифта и кольцевой расточкой на внутренней поверхности сквозного канала корпуса, причем быстротвердеющий материал вводят через наклонный канал в корпусе;

- входную часть наклонных каналов для ввода быстротвердеющего материала для фиксации кернообразующих резцов выполняют со стороны наружной поверхности корпуса, а для фиксации скважинообразующих резцов - со стороны внутренней поверхности корпуса, причем после заполнения кольцевой полости быстротвердеющим материалом наклонные каналы герметично закрывают

Изобретение поясняется чертежами, на которых фиг.1 изображает общий вид инструмента в продольном разрезе; фиг.2 и 4 - разрез А-А на фиг.1 (варианты выполнения штифтов); фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1; фиг.5 и 6 - разрез С-С на фиг.4.

Способ изготовления бурового породоразрушающего инструмента включает операции по креплению в гнездах 2 корпуса 1 резцов 3 с АТП 4 и фиксацию их от проворота штифтами 5. Последние могут быть выполнены конической (см. фиг.2), ступенчатой (см. фиг.3) или цилиндрической (см. фиг.4) формы и пересекают боковую поверхность хвостовиков 6 резцов 3 преимущественно в горизонтальной плоскости и фиксируют их от проворота и выпадения. С этой целью хвостовики 6 выполняют с пазами 16, которые совмещают с боковой поверхностью штифтов 5. Штифты 5 устанавливают в сквозных каналах 7, соединяющих наружную 8 поверхность корпуса 1 с внутренней 9. Концевые участки штифтов 5 армируют АТП 10, которые устанавливают с возможностью взаимодействия со стенками скважины и керна, т.е. на одинаковом расстоянии от оси породоразрушающего инструмента со скважино - и кернокалибрующими резцами 3. При использовании штифтов 5 с АТП возникает проблема фиксации самих штифтов 5, т.к. в этом случае исключается возможность прессового соединения «штифт 5 - корпус 1» из-за необходимости нагрева корпуса 1 до высокой температуры, что может привести АТП к выходу из строя. Для решения этой проблемы предложено штифты 5 крепить в сквозных каналах 7 корпуса 1 от осевого перемещения быстротвердеющим материалом. Для этого быстротвердеющий материал вводят в полость, образованную совмещенными кольцевой проточкой 11 или лыской 12 на наружной поверхности штифта 5 и кольцевой расточкой 13 (см. фиг.4-6) на внутренней поверхности сквозного канала 7 корпуса 1, причем быстротвердеющий материал вводят через наклонный канал 14 в корпусе 1. При этом входную часть наклонных каналов 14 для фиксации кернообразующих резцов выполняют со стороны наружной поверхности корпуса 1, а для фиксации скважинообразующих резцов - со стороны его внутренней поверхности. После заполнения кольцевой полости быстротвердеющим материалом наклонные каналы 14 герметично закрывают любым известным способом, например резьбовой пробкой 15. Это позволяет при необходимости обеспечить замену изношенных АТП и закрепить штифты 5 с новыми АТП без повреждения последних под действием высокой температуры, при этом быстротвердеющие смеси могут использоваться с холодными отвердителями. В зависимости от вида отвердителя процесс может протекать либо при обычной температуре, либо при незначительном нагревании.

Оснащение штифтов 5 АТП 10 повышает калибрующую способность инструмента и обеспечивает при использовании для фиксации штифтов быстротвердеющей смеси быструю замену штифтов 5 с изношенными АТП. Использование же фиксаторов для штифтов 5 исключает вероятность графитизации АТП в процессе изготовления при одновременном упрощении технологии изготовления инструмента. Все это в целом повышает эффективность работы породоразрушающего инструмента.

1. Способ изготовления бурового породоразрушающего инструмента, включающий установку в гнездах корпуса резцов с алмазно-твердосплавными пластинами, крепление их в гнездах посредством прессовки и фиксацию резцов от проворота штифтами, взаимодействующими с хвостовиками резцов и установленными в сквозных каналах, соединяющих наружную поверхность корпуса с внутренней, отличающийся тем, что концевые участки штифтов для фиксации резцов армируют АТП, устанавливают их с возможностью взаимодействия со стенками скважины и керна, после чего штифты жестко фиксируют относительно корпуса.

2. Способ изготовления бурового породоразрушающего инструмента по п.1, отличающийся тем, что штифты жестко соединяют с корпусом быстротвердеющим материалом, который вводят в полость, образованную совмещенными кольцевой проточкой или лыской на наружной поверхности штифта и кольцевой расточкой на внутренней поверхности сквозного канала корпуса, причем быстротвердеющий материал вводят через наклонный канал в корпусе.

3. Способ изготовления бурового породоразрушающего инструмента по п.2, отличающийся тем, что входную часть наклонных каналов для ввода быстротвердеющего материала для фиксации кернообразующих резцов выполняют со стороны наружной поверхности корпуса, а для фиксации скважинообразующих резцов - со стороны внутренней поверхности корпуса, причем после заполнения кольцевой полости быстротвердеющим материалом наклонные каналы герметично закрывают.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области буровой техники, а именно к изготовлению алмазных буровых долот. .

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, применяемому при проходке геологоразведочных скважин и может быть использовано во всех комбинированных способах разрушения горных пород.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при бурении скважин различного целевого назначения с отбором и без отбора керна в породах до XI категории по буримости.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, применяемому при проходке геологоразведочных скважин, и может быть использовано во всех комбинированных способах разрушения горных пород нагреванием, разупрочняющим поверхностный слой породы.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению твердосплавного инструмента для холодной и горячей механической обработки. .

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению твердосплавного инструмента для холодной и горячей механической обработки. .

Изобретение относится к горному делу, а именно к буровой технике, применяемой при проходке геологоразведочных скважин, и также может быть использовано во всех термофрикционных буровых инструментах для бурения нефтяных, взрывных и строительных скважин.

Изобретение относится к области бурового породоразрушающего инструмента режущего типа, преимущественно с алмазным вооружением

Изобретение относится к области буровой техники и используется при производстве буровых долот, оснащенных пластинами из поликристаллических алмазов (PDC)

Изобретение относится к коронкам для ударно-вращательного бурения, преимущественно по абразивным породам

Изобретение относится к буровым долотам, а именно к породоразрушающим зубкам буровых долот, предназначенным для разрушения перемежающихся по твердости пород

Изобретение относится к буровым долотам, а именно к породоразрушающим вставкам для буровых долот, предназначенных для разрушения перемежающихся по твердости пород

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к коронкам для ударно-вращательного бурения, преимущественно по монолитным твердым породам

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым коронкам, и может быть использовано при бурении геологоразведочных скважин

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, в котором используются твердосплавные вставки, закрепляемые в корпусе инструмента методом запрессовки

Изобретение относится к буровому инструменту с твердосплавным или синтетическим алмазным вооружением. Обеспечивает повышение эффективности работы бурового инструмента, надежную фиксацию зубков. Буровой инструмент содержит корпус с отверстиями, в которых посредством фиксаторов закреплены породоразрушающие зубки с рабочей головкой и хвостовиком. Породоразрушающие зубки выполнены из нескольких элементов, каждый из которых представлен в виде части цилиндра с вертикальной плоской гранью в верхней части, причем хвостовик каждой части зубка выполнен в виде конуса с расширяющимся в сторону дна основанием, а отверстия под зубки выполнены в нижней части с ответным коническим расширением, при этом фиксатор установлен между плоскими гранями частей зубка, причем поверхности фиксатора со стороны стенок отверстия выполнены с выступами, а боковые стенки отверстий - с ответными впадинами. Боковые грани фиксатора в нижней части могут иметь клиновидную форму, а контактирующие с ними боковые грани частей зубка - ответные наклонные поверхности. Части зубка могут быть выполнены одинаковой конфигурации. Фиксатор может быть выполнен из материала с меньшей твердостью, чем материал рабочей головки частей зубка. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх