Изобретение относится к буровому инструменту, а именно к твердосплавным вставкам для армировки буровых долот и коронок, преимущественно для ударного и ударно-вращательного способов бурения. Твердосплавная вставка содержит полый цилиндрический хвостовик и рабочую головку с торцом в виде полутора. На внутренней поверхности рабочей головки выполнены клиновидные выступы, расположенные под острым углом к диаметральной плоскости рабочей головки. Вершины клиновидных выступов в поперечном сечении имеют закругленную форму. Технический результат заключается в повышении эффективности работы породоразрушающей вставки. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к буровому инструменту, а именно к твердосплавным вставкам для армировки буровых долот и коронок.
Известна твердосплавная вставка, содержащая цилиндрический хвостовик и рабочую головку с вершиной, имеющей треугольную форму (авт. свидетельство СССР №308189, кл. Е21В 10/60, 1971 г.).
К недостаткам данной твердосплавной вставки следует отнести наличие концентраторов напряжений в виде острых углов на торце, приводящих к быстрому разрушению вставки, что отрицательно сказывается как на проходке бурового инструмента, оснащенного данными вставками, так и на механической скорости бурения.
Наиболее близкой к предложенной по технической сущности и достигаемому результату является твердосплавная вставка, содержащая полый цилиндрический хвостовик и рабочую головку с торцом в виде полутора (см. авторское свидетельство СССР №1778265, кл. Е21В 10/56, 1992 г.).
В данной вставке благодаря исключению концентраторов напряжений с ее рабочей поверхности обеспечивается более высокая прочность вставки. Однако эффективность работы таких вставок невелика, особенно в ее центральной части.
В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы породоразрушающей вставки.
Указанный технический результат достигается тем, что в твердосплавной вставке, содержащей полый цилиндрический хвостовик и рабочую головку с торцом в виде полутора, согласно изобретению на внутренней поверхности рабочей головки выполнены клиновидные выступы, расположенные под острым углом к диаметральной плоскости рабочей головки, при этом вершины клиновидных выступов имеют закругленную форму.
Достижению указанного технического результата способствует также и то, что осевой канал хвостовика вставки выполнен с винтовыми пазами на боковой поверхности канала.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид вставки; на фиг.2 - вид со стороны рабочего торца; на фиг.3 - сечение А-А на фиг.2.
Предложенная твердосплавная вставка включает цилиндрический хвостовик 1 с каналом 7 для подачи очистного агента и рабочую головку 2 с торцом 3 в виде полутора. На внутренней поверхности рабочей головки 2 выполнены клиновидные выступы 4, расположенные под острым углом α к диаметральной плоскости рабочей головки 2. При этом вершины клиновидных выступов 4 в поперечном сечении имеют закругленную форму, например в форме арккосинуса 6, а боковые грани 5 выступов 4 могут иметь как симметричную, так и асимметричную форму, что определяется физико-механическими свойствами разрушаемых пород.
Предусмотрен вариант выполнения осевого канала 7 хвостовика 1 вставки с винтовыми пазами 8 на боковой поверхности.
В процессе бурения вставка своей рабочей головкой 2 взаимодействует с разрушаемой породой. При этом контактная линия каждой вставки с забоем будет в форме окружности, причем полутороидальная поверхность рабочей головки 2 каждой вставки создает ударные волны, которые, суммируясь с ударными волнами от смежных вставок, производят эффективное разрушение забоя скважины. Повышению эффективности работы вставки способствует и выполнение внутренней поверхности рабочей головки 2 с клиновидными выступами 4, обеспечивающими дополнительное разрушение или ослабление участков забоя внутри кольцевой поверхности рабочей головки 2. Этому способствует также и эффективное удаление подаваемым по каналу 7 очистным агентом разрушенной в полости рабочей головки 2 породы в момент отрыва ее от забоя до нанесения следующего удара. Этот эффект усиливается благодаря выполнению каналов 7 с винтовыми пазами 8 на их боковой поверхности, особенно при совмещении угла наклона выступов 4 с направлением винтовых пазов 8. Наиболее эффективно порода разрушается при расположении внутренних концов клиновидных выступов 4 со смещением относительно оси хвостовика 1.
Таким образом, использование предложенной твердосплавной вставки благодаря выполнению ее с клиновидными выступами 4 на внутренней поверхности рабочей головки 2, исключению концентраторов напряжений на торце рабочей головки 2 и своевременному удалению шлама из под рабочей головки 2 очистным агентом позволяет значительно снизить энергоемкость процесса разрушения породы и повысить производительность бурового инструмента.
1. Твердосплавная вставка, содержащая полый цилиндрический хвостовик и рабочую головку с торцом в виде полутора, отличающаяся тем, что на внутренней поверхности рабочей головки выполнены клиновидные выступы, расположенные под острым углом к диаметральной плоскости рабочей головки, при этом вершины клиновидных выступов в поперечном сечении имеют закругленную форму.
2. Твердосплавная вставка по п.1, отличающаяся тем, что осевой канал хвостовика вставки выполнен с винтовыми пазами на боковой поверхности канала.
Похожие патенты:
Изобретение относится к породоразрушающему буровому инструменту, армированному твердосплавными вставками. Технический результат заключается в повышении эффективности работы инструмента.
Изобретение относится к породоразрушающему буровому инструменту, армированному твердосплавными вставками. Буровой инструмент включает корпус с каналами для очистного агента, армированный полыми твердосплавными вставками с рабочими головками, полости которых сообщены с каналами корпуса.
Изобретение относится к буровому инструменту, а именно к твердосплавным вставкам для армировки буровых долот и коронок, преимущественно для ударного и ударно-вращательного способов бурения.
Группа изобретений относится к резцам, скважинным инструментам, применяемым в подземном бурении, и способам формирования паза резца. Технический результат заключается в точной ориентации резцов в пазах скважинных инструментов.
Изобретение относится к породоразрушающему буровому инструменту, армированному твердосплавными вставками. Буровой инструмент включает корпус с отверстиями под твердосплавные вставки, содержащие ступенчатый цилиндрический хвостовик с продольным пазом на торце, рабочую головку и узел фиксации вставки, состоящий из втулки, закрепленный в отверстии корпуса с большим натягом, чем хвостовик во втулке, и установленного в совмещенных пазах хвостовика и втулки стержня.
Изобретение относится к буровому инструменту, а именно к твердосплавным вставкам для армировки буровых долот и коронок. Технический результат заключается в упрощении технологии изготовления вставки и обеспечении высокой надежности крепления в корпусе бурового инструмента.
Группа изобретений относится к конструкциям для использования в бурении подземных пород, включающим по меньшей мере один режущий элемент, в частности, к буровым долотам и инструменту с режущими элементами.
Группа изобретений относится к режущим элементам для использования в бурении подземных пород, к буровым инструментам с такими режущими элементами и к способам изготовления таких режущих элементов.
Изобретение относится к породоразрушающему буровому инструменту, армированному твердосплавными вставками. Технический результат заключается в упрощении технологии изготовления бурового инструмента, повышении надежности крепления вставок.
Изобретение относится к изготовлению резцов из цементированного карбида со сверхтвердыми наконечниками, в частности, для разрушения твердых и абразивных материалов.
Изобретение относится к долотам режуще-скалывающего действия, корпуса которых изготовлены как из стального материала, так и из матричного материала, пассивная калибрующая часть которых наплавлена твердосплавным покрытием и усилена алмазными поликристаллическими резцами PDC. Технический результат заключается в повышении ударостойкости вооружения пассивной калибрующей части долота. Лопастное долото включает корпус с присоединительной резьбой, центральным каналом и выходными отверстиями для промывочной жидкости, лопастями с пассивной калибрующей частью, поверхность которой защищена твердосплавным слоем и усилена алмазными резцами PDC. Алмазные PDC резцы установлены таким образом, что в плоскости, перпендикулярной оси долота, ось алмазного резца PDC наклонена под углом в пределах от 3 до 5 градусов к плоскости, проходящей через ось долота и центр данного резца, в сторону, противоположную вращению долота, причем выступающая передняя кромка алмазного резца PDC размещена на номинальном диаметре долота. 4 ил.
Группа изобретений относится к режущим пластинам, к режущим элементам с ними и к способам изготовления режущего элемента. Технический результат заключается в повышении эффективности резания. Режущая пластина содержит режущую поверхность, противоположную поверхность, внешнюю стенку режущей пластины, продолжающуюся от окружности противоположной поверхности к окружности режущей поверхности, две или несколько канавок, продолжающихся от участка режущей поверхности к участку внешней стенки режущей пластины, и ребра из термически устойчивого материала, расположенные вокруг каждой из двух или нескольких канавок, причем по меньшей мере одно ребро из термически устойчивого материала находится в контакте с по меньшей мере одним соседним ребром из термически устойчивого материала. Способ изготовления режущего элемента включает образование режущей пластины, содержащей режущую поверхность, противоположную поверхность и внешнюю стенку режущей пластины, продолжающуюся от окружности противоположной поверхности к окружности режущей поверхности, присоединение режущей пластины к подложке, образование двух или нескольких канавок, продолжающихся от участка режущей поверхности к участку внешней стенки режущей пластины, и выщелачивание режущей пластины для образования ребер из термически устойчивого материала, причем по меньшей мере два из указанных ребер находятся в контакте друг с другом. 3 н. и 32 з.п. ф-лы, 14 ил.
Группа изобретений относится к режущим пластинам, к режущим элементам с ними и к способам изготовления режущего элемента. Технический результат заключается в повышении эффективности резания. Режущая пластина содержит режущую поверхность, противоположную поверхность, внешнюю стенку режущей пластины, продолжающуюся от окружности противоположной поверхности к окружности режущей поверхности, и одно или несколько ребер, продолжающихся от режущей поверхности до внешней стенки режущей пластины, причем режущая поверхность содержит выщелоченный поликристаллический алмаз, при этом ребра имеют меньшую износостойкость, чем режущая поверхность. Способ изготовления режущего элемента включает образование режущей пластины, содержащей режущую поверхность, противоположную поверхность и внешнюю стенку режущей пластины, продолжающуюся от окружности противоположной поверхности к окружности режущей поверхности, присоединение режущей пластины к подложке и образование одного или нескольких ребер, продолжающихся от участка режущей поверхности к участку внешней стенки режущей пластины, причем режущая поверхность содержит выщелоченный поликристаллический алмаз и имеет большую износостойкость, чем по меньшей мере одно из указанных ребер. 4 н. и 30 з.п. ф-лы, 8 ил.
Группа изобретений относится к буровым долотам и к способам крепления вставок бурового долота. Технический результат заключается в упрощении технологии изготовления долота и способа крепления вставок в отверстиях корпуса. Буровое долото содержит корпус с отверстиями, в которых закреплены твердосплавные вставки с цилиндрическими хвостовиками. Боковые стенки отверстий в корпусе и хвостовики вставок выполнены с кольцевыми канавками, смещенными в вертикальной плоскости от дна отверстий и торца хвостовиков и образующими совместно тороидальную полость для размещения крепежных втулок из материала с памятью формы, причем в исходном положении наружный диаметр крепежных втулок не более диаметра отверстий в корпусе, а в рабочем положении - более. Способ крепления вставок бурового долота включает фиксацию вставок в отверстиях корпуса долота, причем перед установкой вставок в отверстиях корпуса на их хвостовиках в кольцевых канавках устанавливают крепежные втулки из материала с памятью формы, размещают их в отверстиях корпуса и фиксируют там, после чего крепежные втулки приводят в рабочее положение путем расширения их радиальных размеров и придания им в плане синусоидальной формы. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к буровой технике, а именно к вооружению буровых долот, преимущественно для ударно-вращательного бурения. Технический результат заключается в повышении эффективности работы бурового инструмента. Буровой инструмент содержит корпус с отверстиями, в которых закреплены породоразрушающие вставки, включающие хвостовик и рабочую головку в виде части тора. Рабочая головка вставок во фронтальной плоскости выполнена по меньшей мере с одной выемкой, расположенной асимметрично относительно продольной оси хвостовика, а сам хвостовик в поперечном сечении выполнен в виде асимметричного кольцевого сегмента, больший радиус которого больше радиуса отверстия в корпусе под вставку. 2 ил.
Группа изобретений относится к отрезным пластинам, резцам и способам изготовления резца. Технический результат заключается в возможности режущих элементов противостоять высоким температурам. Отрезная пластина содержит решеточную структуру, образующую междоузлия внутри, и каталитический материал, осажденный внутри междоузлий в ходе процесса спекания, в результате которого образуется решеточная структура, при этом каталитический материал способствует росту решеточной структуры, содержит близкий к эвтектическому сплав, который представляет собой состав сплава, который находится в пределах плюс или минус десяти атомных массовых процентов от эвтектического состава, и характеризуется коэффициентом термического расширения, меньшим, чем коэффициент термического расширения кобальта. 3 н. и 22 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.
Группа изобретений относится к режущим элементам для бурильного инструмента, бурильным инструментам и способам формирования режущего элемента. Технический результат заключается в эффективном распределении напряжений, вызванных силами резания, в улучшении конструктивной целостности режущего элемента, в повышении его износостойкости и долговечности. Режущий элемент для бурильного инструмента включает алмазную пластинку, расположенную на подложке, углубление в режущей грани алмазной пластинки и фигурный элемент в подложке на границе раздела между алмазной пластинкой и подложкой, соответствующий углублению в режущей грани алмазной пластинки и включающий углубление в подложке, форма которого аналогична форме углубления в режущей грани алмазной пластинки, при этом по меньшей мере часть углубления в подложке расположена по меньшей мере с радиальным смещением наружу или внутрь от углубления в режущей грани алмазной пластинки. Углубление в режущей грани алмазной пластинки может быть выполнено с расходуемой структурой. 4 н. и 14 з.п. ф-лы, 13 ил.
Изобретение относится к буровому инструменту, армированному породоразрушающими вставками, предпочтительно к буровым долотам и коронкам. Технический результат заключается в упрощении как технологии изготовления вставок, так и технологии монтажа вставок в буровом инструменте при одновременном обеспечении высокой надежности их крепления в корпусе. Буровой инструмент содержит корпус с отверстиями, в которых закреплены породоразрушающие вставки, включающие хвостовик и рабочую головку. Хвостовики вставок и ответные им отверстия в корпусе выполнены ступенчатой формы, по меньшей мере, с двумя цилиндрическими участками, соединенными между собой посредством участка в форме обратного конуса, у меньшего основания которого расположена кольцевая проточка под пружинное разрезное кольцо, при этом наружный диаметр разрезного кольца в свободном состоянии превышает наружный диаметр большей цилиндрической ступени. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области износостойких композиционных спеченных материалов, применяемых для изготовления вооружения бурового инструмента и опорно-центрирующих устройств, полученных методами порошковой металлургии, в частности устройств для калибровки ствола скважин. Технический результат заключается в повышении твердости и антифрикционных свойств рабочей части зубков вооружения калибратора стволов скважин, а также его стойкости к разрушению. В способе формирования зубков вооружения калибратора стволов скважин предварительно замешивают на связующем порошок высокохромистого чугуна и самофлюсующийся порошковый сплав системы Ni-B-Si при определенном соотношении компонентов с получением матрицы, после чего в полученную матрицу добавляют упрочняющую фазу в виде карбида титана при определенном соотношении. Затем полученную смесь наносят на металлическую подложку, размещенную в оправке заданной конфигурации, соответствующей в плане торцевой поверхности хвостовика зубка, и уплотняют подвижным медным пуансоном под заданным давлением, полученный продукт спекают путем циклического пропускания через него электрического тока с удельной мощностью спекания в интервале 2000-2700 Дж/мм3 в течение 1,5-3,5 с, после чего его охлаждают при комнатной температуре с получением зубка. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к буровой технике, а именно к вооружению буровых долот. Технический результат заключается в повышении эффективности работы долота. Буровое долото включает корпус с отверстиями, в которых закреплены твердосплавные вставки с хвостовиком и рабочей головкой. Рабочая головка каждой вставки во фронтальной плоскости выполнена в форме усеченного конуса с центральной выемкой. Усеченный конус образован торообразными кольцами, расположенными под углом к оси хвостовика и образующими между собой канавки для отвода шлама, при этом угол наклона торообразных колец совпадает с направлением вращения корпуса бурового долота. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
