Буровая коронка



Буровая коронка
Буровая коронка
Буровая коронка
Буровая коронка

 


Владельцы патента RU 2443847:

Панин Николай Митрофанович (RU)

Изобретение относится к коронкам, предназначенным для бурения по трещиноватым и перемежающимся породам. Коронка содержит короночное кольцо с пазами на торце, в которых закреплены породоразрушающие вставки. Последние содержат твердосплавные резцы, закрепленные на передней грани опорной пластины посредством оберточной пластины и установочных элементов. Особенностью коронки является то, что оберточная пластина вставки выполнена с выступами, расположенными со стороны рабочего торца коронки с возможностью взаимодействия с рабочими торцами твердосплавных резцов, при этом количество выступов на торце каждой оберточной пластины соответствует числу резцов во вставке, причем выступы оберточной пластины смещены относительно рабочей кромки твердосплавных резцов в сторону, противоположную забою. Хвостовая часть твердосплавных резцов выполнена с одинаковым поперечным сечением по всей длине. Предусмотрен вариант выполнения установочных пластин за одно целое с оберточной пластиной в виде гофрированной ленты с пазами и площадкой под твердосплавные резцы, при этом площадка расположена между оберточной пластиной и гофрированной лентой. Применение предложенной коронки позволяет значительно снизить расход твердого сплава, упростить технологию изготовления резцов при одновременном повышении их качества, тем самым повысить эффективность ее работы и снизить стоимость буровых работ. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым коронкам, предназначенным для разрушения, преимущественно абразивных и перемежающихся по твердости пород.

Известна буровая коронка, включающая корпус с породоразрушающими вставками, состоящими из опорной пластины, основных керно- и скважинообразующих резцов со ступенчатым расположением и со смещением основных керно- и скважинообразующих резцов в радиальной плоскости (см. авт. св. СССР №530941, кл. Е21В 10/02, 1976 г.).

К недостаткам данной коронки следует отнести сложность монтажа вставок в гнездах корпуса, что неминуемо снижает качество изделий и их технико-экономические показатели.

Наиболее близкой к предложенной по технической сущности и достигаемому результату является буровая коронка, содержащая короночное кольцо с пазами на торце, в которых закреплены породоразрушающие вставки, содержащие твердосплавные резцы, закрепленные на передней грани опорной пластины посредством оберточной и установочной пластин (см. Корнилов Н.И. и др. Породоразрушающий инструмент для геологоразведочных скважин. М., Недра, 1979 г, с.171-175).

Недостатком этой коронки является неоправданно высокая металлоемкость твердосплавных резцов из-за наличия у них специальных технологических приливов на нерабочем торце, используемых исключительно только при креплении резцов в процессе пайки. Учитывая высокую стоимость твердого сплава, наличие указанных приливов ведет к значительному удорожанию буровых коронок. Кроме того, получение твердосплавных резцов такой формы требует использования специальных сложных форм пресс-форм, что также увеличивает трудоемкость их изготовления. Все это ведет к удорожанию стоимости коронок. Другим недостатком известной коронки является сравнительно низкая производительность из-за поломок твердосплавных резцов, связанных с внутренними напряжениями, возникающими при изготовлений резцов сложной формы.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является снижение стоимости буровых коронок и повышение их технико-экономических показателей.

Указанный технический результат достигается тем, что в буровой коронке, содержащей короночное кольцо с пазами на торце, в которых закреплены породоразрушающие вставки, содержащие твердосплавные резцы, закрепленные на передней грани опорной пластины посредством оберточной и установочной пластин, согласно изобретению оберточная пластина выполнена с выступами, расположенными со стороны рабочего торца коронки с возможностью взаимодействия с рабочими торцами твердосплавных резцов, при этом количество выступов на торце каждой оберточной пластины соответствует числу резцов во вставке.

Решению поставленной задачи способствует также и то, что:

- установочная пластина выполнена за одно целое с оберточной пластиной и имеет вид гофрированной ленты с пазами и площадкой под твердосплавные резцы, при этом площадка расположена между оберточной пластиной и гофрированной лентой;

- хвостовики твердосплавных резцов по всей длине выполнены с одинаковым поперечным сечением;

- выступы оберточной пластины в рабочем положении смещены относительно режущей кромки твердосплавных резцов в сторону, противоположную забою.

Изобретение поясняется чертежом, на котором фиг.1 изображает общий вид коронки в разрезе, фиг.2 - оберточную пластину предложенной формы в увеличенном масштабе; на фиг.3 - фрагмент буровой коронки, вид со стороны рабочего торца; на фиг.4 - вставка в увеличенном масштабе

Буровая коронка включает короночное кольцо 1 с продольными промывочными пазами 2 и радиальными пазами 3 на торце, в которых закреплены породоразрушающие вставки 4. Последние содержат твердосплавные резцы 5, закрепленные на передней грани опорной пластины 6 посредством оберточной 7 и установочной пластин 8. Установочные пластины выполнены в виде гребенки и служат для ориентировки резцов 5. Оберточная пластина 7 выполнена с выступами 9, расположенными со стороны рабочего торца коронки с возможностью взаимодействия с рабочими торцами 10 твердосплавных резцов 5. При этом количество выступов 9 на торце каждой оберточной пластины 7 соответствует числу резцов 5, используемых в той же вставке 4. Хвостовики 16 всех твердосплавных резцов 5 выполнены по всей длине с одинаковым поперечным сечением, что значительно сокращает расход дорогостоящего твердого сплава и улучшает технологию изготовления резцов 5, что достигается благодаря применению более простых пресс-форм. Это повышает также и качество получаемых изделий и значительно снижает стоимость буровых коронок. Для предохранения выступов 9 оберточной пластины 7 от отрыва они смещены относительно режущей кромки 11 твердосплавных резцов 5 в сторону, противоположную забою.

Предусмотрен вариант выполнения буровой коронки, в которой установочные пластины 6 (см. фиг.2) выполнены за одно целое с оберточной пластиной в виде гофрированной ленты 12 с продольными пазами 13 и площадкой 14 под твердосплавные резцы 5. При этом площадка 14 расположена между оберточной пластиной 7 и гофрированной лентой 12, которая сама расположена на противоположном торце оберточной пластины 6 относительно выступов 9. При этом высота гофр должна быть равна (0.9-1.1) толщины твердосплавных резцов 5, что гарантирует надежную фиксацию резцов 5 благодаря контакту их по всей боковой поверхности. Ширина площадки 14 должна быть не менее толщины резцов 5 для обеспечения надежной фиксации их в вертикальной плоскости. Такое выполнение вставки 4 позволяет исключить установочную пластину 8 как отдельный элемент, что упрощает технологию ее монтажа. Выполнение оберточной пластины 6 с участком в виде гофрированной ленты 12 обеспечивает четкую фиксацию резцов 5 от их смещения в радиальном направлении. Этому способствует и наличие площадки 14, на которую опирается резец 5.

Изготовление буровой коронки осуществляется следующим образом. Опорная 6, установочная 8 и оберточная 7 пластины изготавливаются с использованием специальной заготовки пресс-автоматом. По первому варианту во внутрь оберточной пластины 7 устанавливаются опорная 6 и установочная 8 пластины. Затем в пазах установочной пластины 8 размещают твердосплавные резцы 5 и осуществляют окончательный зажим резцов 5 лепестками 15 оберточной пластины 6 в горизонтальной плоскости и выступами 9 в вертикальной плоскости. Готовые вставки 4 устанавливают в радиальных пазах 3 короночного кольца 1 и крепят их с короночным кольцом 1 методом пайки окунанием в специальные ванны. При этом благодаря использованию оберточных пластин 6 с выступами 9 резцы 5 надежно удерживаются во вставках 4 от осевого перемещения и выпадения в ванну с припоем. По второму варианту, когда оберточные пластины 7 выполнены за одно целое с установочными 8 в виде гофрированной ленты 12, резцы 5 устанавливают в продольных пазах 13 гофрированной ленты 12 с упором на площадки 14 и совместно с опорной пластиной 6 фиксируют с одного торца гофрированной лентой 12, а с другого торца - выступами 9. После этого резцы 5 вместе с опорной пластиной 6 зажимают лепестками 15 оберточной пластины 6 и окончательно крепят, как и в первом случае, пайкой окунанием в ванну с припоем.

Принцип работы коронки заключается в следующем. Под действием осевой нагрузки и крутящего момента резцы 5 внедряются в породу и разрушают ее. Разрушенная порода выносится с забоя промывочной жидкостью, прокачиваемой насосами через бурильную колонну и короночное кольцо 1, выносится на поверхность через промывочные пазы 2 и далее через затрубное пространство к устью скважины.

Применение предложенной коронки позволяет значительно снизить расход твердого сплава, упростить технологию изготовления резцов, повысить их качество, а тем самым повысить эффективность ее работы и снизить стоимость буровых работ.

1. Буровая коронка, содержащая короночное кольцо с пазами на торце, в которых закреплены породоразрушающие вставки, содержащие твердосплавные резцы, закрепленные на передней грани опорной пластины посредством оберточной пластины и установочных элементов, отличающаяся тем, что оберточная пластина выполнена с выступами, расположенными со стороны рабочего торца коронки с возможностью взаимодействия с рабочими торцами твердосплавных резцов, при этом количество выступов на торце каждой оберточной пластины соответствует числу резцов во вставке.

2. Буровая коронка по п.1, отличающаяся тем, что установочная пластина выполнена за одно целое с оберточной пластиной и имеет вид гофрированной ленты с пазами и площадкой под твердосплавные резцы, при этом площадка расположена между оберточной пластиной и гофрированной лентой.

3. Буровая коронка по п.1, отличающаяся тем, что хвостовики твердосплавных резцов по всей длине выполнены с одинаковым поперечным сечением.

4. Буровая коронка по п.1, отличающаяся тем, что выступы оберточной пластины смещены относительно рабочей кромки твердосплавных резцов в сторону, противоположную забою.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к коронкам для бурения дробью с отбором керна. .

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к коронкам для бурения дробью с отбором керна. .

Изобретение относится к шнековым рабочим органам землеройных машин специального назначения, а именно к кольцевому буровому инструменту для разработки мерзлых и прочных грунтов.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым коронкам с твердосплавным вооружением. .

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к коронкам для бурения с отбором керна, преимущественно по перемежающимся по твердости породам. .

Изобретение относится к коронкам, предназначенным для бурения по трещиноватым и перемежающимся породам. .

Изобретение относится к коронкам, предназначенным для бурения с непрерывным выносом кернового материла. .

Изобретение относится к коронкам, предназначенным для бурения с непрерывным выносом кернового материла. .

Изобретение относится к коронкам, предназначенным для бурения с непрерывным выносом кернового материла. .

Изобретение относится к коронкам, предназначенным для бурения по трещиноватым и перемежающимся породам

Изобретение относится к бурению, в частности к породоразрушающему инструменту, предназначенному для бурения преимущественно по твердым породам

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым коронкам, предназначенным для разрушения, преимущественно абразивных и перемежающихся по твердости пород

Изобретение относится к коронкам, предназначенным для бурения скважин с отбором керна

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано для искусственного искривления с отбором керна скважины, пробуренной в ледовых массивах Арктики и Антарктики. Обеспечивает расширение возможностей устройства и повышение надежности проведения ствола скважины в проектном направлении. Коронка для направленного механического бурения льда включает корпус, на торце которого укреплены съемные резцы, расположенные симметрично в радиальном направлении, где передняя режущая кромка резцов имеет прямую форму и развернута внутрь коронки, кернорвательное устройство. Установлено как минимум четыре съемных резца и четыре съемных ограничителя бокового внедрения, расположенных симметрично в радиальном направлении между резцами и выполненных с кольцевым пазом для фиксации в радиальном направлении относительно корпуса коронки, а также с соответствующим отверстием для винтового соединения, при этом наружная боковая поверхность каждого резца выполнена с дополнительной режущей гранью. 7 ил.

Изобретение относится к коронкам, предназначенным для бурения по трещиноватым и перемежающимся по твердости породам. Обеспечивает повышение эффективности работы буровой коронки. Буровая коронка содержит корпус с пазами для транспортировки разрушенной породы, кольцевым выступом на нижнем торце и сменными секторами, армированными концентрично расположенными резцами и закрепленными на корпусе посредством крепежных элементов с граненой головкой. Каждый сменный сектор снабжен фиксатором, выполненным в виде подпружиненного в осевом направлении ступенчатого стержня, по меньшей мере с одной плоской гранью со стороны его наружного торца, взаимодействующей в рабочем положении с плоской гранью рабочей головки крепежного элемента, при этом фиксатор размещен в канале, выполненном в корпусе сектора, и закреплен в нем от проворота, причем расстояние между осями фиксатора и крепежного элемента меньше суммы радиусов фиксатора и головки крепежного элемента. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к коронкам, предназначенным преимущественно для бурения скважин большого диаметра с отбором керна. Обеспечивает повышение эффективности работы коронки. Буровая коронка включает переходник, соединенный с тремя концентрично установленными трубчатыми элементами, торцевые поверхности которых армированы породоразрушающими элементами. Центральный трубчатый элемент установлен с возможностью осевого перемещения и выполнен с радиальными продольными пазами, в которых размещены стопорные штифты, фиксирующие его относительно наружного и внутреннего трубчатых элементов. Породоразрушающие элементы всех трубчатых элементов установлены под разными углами к вертикальной плоскости. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту. Обеспечивает повышение ресурса коронки, увеличение механической скорости, снижение энергоемкости процесса бурения и сокращение времени на спуско-подъемные операции для ее замены. Многоярусная буровая коронка включает несколько ярусов резцов, находящихся на разном расстоянии от забоя скважины. Верхний неподвижный ярус резцов установлен на их державках, представляющих собой выступы на торце тела коронки, перемежающиеся с державками нескольких нижних подвижных ярусов резцов, причем цилиндрические хвостовики державок, имеющие плоский паз, образующий верхний и нижний уступ, и прочно связанные с державками, вместе с упирающимися в них пакетами пружин сжатия входят в глухие отверстия с торца тела коронки параллельно ее оси. Сила сжатия пакета пружин каждого яруса соответствует осевой нагрузке разрушения породы, для бурения которой предназначен данный ярус, и при этом каждый последующий вышерасположенный ярус предназначен для пород большей твердости, чем для пород предыдущего нижнего яруса, а резцы первого яруса от забоя находятся с последним в постоянном контакте в процессе бурения. Державки резцов подвижных ярусов вместе с предварительно поджатыми пакетами пружин удерживаются от выпадания из своих отверстий за счет упора верхним уступом плоского паза цилиндрических хвостовиков державок в верхнюю грань сваренного из двух половин опорного кольца, установленного в кольцевой паз, выполненный на наружной поверхности тела коронки. Верхняя грань державки каждого подвижного яруса резцов в своем поперечном сечении выполнена в виде ступеньки, выступ которой входит во впадину соответствующей ступеньки, выполненной в поперечном сечении тела коронки. 5 ил.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту. Обеспечивает повышение ресурса коронки, увеличение механической скорости, снижение энергоемкости процесса бурения и сокращение времени на спуско-подъемные операции для ее замены. Многоярусная буровая коронка включает несколько ярусов резцов, находящихся на разном расстоянии от забоя скважины. Верхний неподвижный ярус резцов установлен на их державках, представляющих собой выступы на торце тела коронки, перемежающиеся с державками нескольких нижних подвижных ярусов резцов, причем цилиндрические хвостовики державок, имеющие плоский паз, образующий верхний и нижний уступ, и прочно связанные с державками, вместе с упирающимися в них пакетами пружин сжатия входят в глухие отверстия с торца тела коронки параллельно ее оси. Сила сжатия пакета пружин каждого яруса соответствует осевой нагрузке разрушения породы, для бурения которой предназначен данный ярус, и при этом каждый последующий вышерасположенный ярус предназначен для пород большей твердости, чем для пород предыдущего нижнего яруса, а резцы первого яруса от забоя находятся с последним в постоянном контакте в процессе бурения. Державки резцов подвижных ярусов вместе с предварительно поджатыми пакетами пружин удерживаются от выпадания из своих отверстий за счет упора верхним уступом плоского паза цилиндрических хвостовиков державок в верхнюю грань сваренного из двух половин опорного кольца, установленного в кольцевой паз, выполненный на наружной поверхности тела коронки. 5 ил.
Наверх