Коронка для ударно-вращательного бурения



Коронка для ударно-вращательного бурения
Коронка для ударно-вращательного бурения
Коронка для ударно-вращательного бурения
Коронка для ударно-вращательного бурения

 


Владельцы патента RU 2581059:

ООО "Камышинский завод бурового инструмента" (ООО "КЗБИ") (RU)

Изобретение относится к области металлургии и горного дела, а именно к коронкам для вскрытия леток доменной печи, а также для ударно-вращательного бурения мелко шпуровых скважин. Технический результат заключается в повышении ресурса и скорости бурения. Коронка для ударно-вращательного бурения содержит корпус со сквозным осевым отверстием, перья, которые разделены продольными и радиальными каналами, соединенными с осевым отверстием. В перьях выполнены глухие радиальные пазы, в которых заподлицо с боковой поверхностью перьев установлены твердосплавные пластины. Пазы в перьях выполнены с опережением по углу на 7-10° относительно радиуса коронки. Радиальные каналы выполнены прямоугольного сечения. Угол между осью радиальных каналов и смежной пластиной меньше половины угла между смежными пластинами. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к области металлургии и горного дела, а именно к коронкам для вскрытия леток доменной печи, а также для ударно-вращательного бурения мелко шпуровых скважин.

Известна коронка для ударно-вращательного бурения, включающая хвостовик и рабочую головку, разделенную в торцевой части на перья, армированные твердосплавными пластинами (см. а.с. СССР №1430495, МПК E21B 10/36, 1988 г.).

Недостатком известной коронки является высокая вероятность ее поломки при работе вследствие выпадения пластин из корпуса коронки из-за ненадежного их крепления.

Известная коронка для ударно-вращательного бурения, содержащая корпус с разрушающим элементом, разделенный в торцевой части на сектора, между которыми выполнены каналы для отвода выбуренных частиц (см. патент РФ №2325443, МПК C21B 7/12, 2008 г.).

Недостатками известной конструкции являются низкие скорость бурения и ресурс работы вследствие недостаточной эффективности удаления выбуренных частиц и охлаждения разрушающих элементов.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является коронка для ударно-вращательного бурения, содержащая корпус, торцевая часть которого разделена промывочными каналами на сектора, при этом в секторах выполнены глухие пазы прямоугольного сечения с размещенными в них твердосплавными пластинами (см. заявка РФ №2013105621, МПК E21B 10/48, 2014 г.), который принят за прототип.

Недостатками известной коронки являются низкие скорость бурения и ресурс работы вследствие недостаточной эффективности удаления выбуренных частиц и охлаждения разрушающих элементов вследствие симметричного выполнения промывочных каналов относительно секторов.

Целью предлагаемого технического решения являются увеличение ресурса работы и скорости бурения за счет повышения эффективности очистки забоя от выбуренных частиц и охлаждения твердосплавных пластин.

Указанная цель достигается тем, что в коронке для ударно-вращательного бурения, содержащей корпус со сквозным осевым отверстием, перья, которые разделены продольными и радиальными каналами, соединенные с осевым отверстием, в перьях выполнены глухие радиальные пазы, в которых заподлицо с боковой поверхностью перьев установлены твердосплавные пластины, согласно техническому решению пазы в перьях выполнены с опережением по углу на 7-10° относительно радиуса коронки, радиальные каналы выполнены прямоугольного сечения, а угол между осью радиальных каналов и смежной пластиной меньше половины угла между смежными пластинами.

Передняя боковая поверхность паза выполнена касательной к боковой поверхности осевого отверстия.

Длина пластин меньше длина пазов, торцевая их часть со стороны оси коронки заполнена припоем.

Конструкция предлагаемой коронки поясняется чертежами.

На фиг. 1 представлен общий вид коронки (аксонометрия).

На фиг. 2 - продольный разрез коронки.

На фиг. 3 - вид А на фиг. 2.

На фиг. 4 - вид на работающую коронку в скважине.

Коронка для ударно-вращательного бурения включает корпус 1 (фиг. 1-3), диаметр торцевой части которого выполнен больше диаметра основания 2, и перья 3, которые разделены продольными каналами 4 для выноса выбуренных частиц и радиальными каналами 5. В корпусе 1 выполнено сквозное осевое отверстие 6, соединенное с каналом штанги (на фиг. не показан) и радиальными каналами 5.

В перьях 3 выполнены глухие радиальные пазы 7, например, прямоугольного сечения, примыкающие к отверстию 6, в которые припаяны твердосплавные пластины 8. Пластины 8 установлены заподлицо с боковой поверхностью перьев 3. При условии, если длина пластин 8 меньше чем длина пазов 7, торцевой их участок со стороны оси коронки заполняется припоем 9.

Пазы 7 в перьях 3 выполнены с опережением на угол α относительно радиуса коронки, составляющий, например, 7-10°. Радиальные каналы 5 выполнены прямоугольного сечения, а их оси со смежной пластиной 8 образуют угол φ, который меньше половины угла между смежными пластинами, т.е. φ≤π/n,

где n - число перьев или пластин.

Передняя боковая поверхность паза 7 является касательной к боковой поверхности отверстия 6.

В противоположной от торцевой части корпуса 1 коронки в основании выполнена, например, резьба 10 для соединения со штангой (на фиг. не показана).

Коронка работает следующим образом.

При вращении в левую сторону (коронка на фиг. 1-3 левого вращения) пластины 3 режут породу, а через отверстие 6, каналы 5 подается воздух или вода. Так как оси радиальных пазов 7 образуют со смежной пластиной угол, который меньше половины угла между смежными перьями 3, то пластины 8 интенсивно охлаждаются при одновременном эффективном удалении выбуренных частиц с рабочей зоны пластин 8 (фиг. 4). Выполнение задней боковой стенки паза 7 по касательной к боковой поверхности отверстия 6 повышает эффективность подачи воздуха или воды на рабочую поверхность пластины 8. Установка пластин 8 с опережением на угол α, составляющий 7-10°, относительно радиуса коронки позволяет более полному удалению выбуренных частиц из рабочей зоны пластин 8 вследствие перемещения частиц вдоль пластин 8 к оси коронки.

1. Коронка для ударно-вращательного бурения, содержащая корпус со сквозным осевым отверстием, перья, которые разделены продольными и радиальными каналами, соединенными с осевым отверстием, в перьях выполнены глухие радиальные пазы, в которых заподлицо с боковой поверхностью перьев установлены твердосплавные пластины, отличающаяся тем, что с целью повышения ресурса и скорости бурения пазы в перьях выполнены с опережением по углу на 7-10° относительно радиуса коронки, радиальные каналы выполнены прямоугольного сечения, а угол между осью радиальных каналов и смежной пластиной меньше половины угла между смежными пластинами.

2. Коронка по п.1, отличающаяся тем, что передняя боковая поверхность паза выполнена касательной к боковой поверхности осевого отверстия.

3. Коронка по п.1, отличающаяся тем, что длина пластин меньше длины пазов, торцевая их часть со стороны оси коронки заполнена припоем.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к буровым долотам, способам их изготовления и способам бурения скважины с использованием этих долот. Технический результат заключается в меньшей агрессивности долота при бурении криволинейных участков и большей агрессивности при бурении прямолинейных участков скважин.

Изобретение относится к лопастному долоту для роторного бурения. Технический результат заключается в улучшенной защите резцов от воздействия нагрузок, увеличении срока службы долота, предотвращении растрескивания и скалывания режущих элементов.

Изобретение относится к области горной промышленности и позволяет уменьшить энергоемкость и динамичность процесса бурения и повысить долговечность резца. .

Изобретение относится к буровым коронкам, предназначенным для бурения, преимущественно, по твердым породам. Технический результат заключается в повышении производительности буровой коронки.

Группа изобретений относится к буровому долоту для ударного бурения твердой породы, к бурильной компоновке с указанным долотом, к использованию указанного долота и к способу ударного бурения горной породы с помощью указанного долота.

Изобретение относится к горному делу и строительству, а именно к буровым инструментам, предназначенным для бурения скважин ударно-вращательным способом, и может быть использовано при бурении скважин в крепких горных породах.

Изобретение относится к погружным устройствам для бурения скважин ударно-вращательным способом, применяется в горной промышленности, строительстве и геологоразведке.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, используемому при бурении скважин и шпуров преимущественно по выбросоопасным пластам. .

Изобретение относится к коронкам, предназначенным для бурения, преимущественно, по мерзлым породам. .

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для промывки бурового долота. .

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, используемому при бурении скважин в пластах с повышенным содержанием газа, где процесс бурения часто сопровождается микровыбросами.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, используемому при бурении скважин в пластах с повышенным содержанием газа, где процесс бурения часто сопровождается микровыбросами.

Изобретение относится к пород оразрушающему инструменту, используемому при бурении скважин в пластах с повышенным содержанием газа, где процесс бурения часто сопровождается микровыбросами.

Изобретение относится к области буровой техники и может быть использовано при производстве буровых долот с вооружением в виде поликристаллических алмазных элементов, предназначенных для строительства скважин. Технический результат заключается в повышении надежности защиты корпуса долот, повышении стойкости и показателей работы долот. Алмазное буровое долото включает корпус с присоединительной резьбой, лопастями, оснащенными породоразрушающими и защитными резцами PDC, разделенными межлопастным пространством с отверстиями для твердосплавных насадок и прохода промывочной жидкости, покрытый наплавкой и напылением твердосплавным износостойким защитным покрытием высокой твердости. На поверхности корпуса долота выполнено покрытие в виде подложечного слоя напылением, на которое нанесено износостойкое защитное покрытие наплавлением. Твердость напыленного подложечного слоя меньше твердости наплавленного защитного твердосплавного покрытия, но выше твердости материала корпуса долота, при этом толщина напыленного подложечного слоя составляет 0,3÷0,8 мм. 4 ил.
Наверх