Буровой резец для вращательного бурения шпуров

Изобретение относится к угольной промышленности, а точнее к буровым резцам с твердосплавными режущими вставками. Технический результат заключается в увеличении ресурса и области применения резца для вращательного бурения на горные породы с коэффициентом крепости по М.М Протодьяконову до f=10…12. Буровой резец для вращательного бурения шпуров состоит из корпуса и двух перьев, оснащенных твердосплавными вставками. Твердосплавные вставки резца в зонах высоких концентраций напряжений армированы элементами из сверхтвердых материалов – нитрида бора, технических алмазов, выполненными в виде трехгранной пирамиды, один из плоских углов которой выполнен тупым – более 90°, а два других плоских угла – острыми. 3 ил.

 

Изобретение относится к угольной промышленности, а точнее к буровым резцам с твердосплавными режущими вставками.

Известен резец для вращательного бурения шпуров РП (Михайлов В.Г. Горные инструменты [Текст] / В.Г. Михайлов, М.Г. Крапивин. - М.: Недра, 1970. - 216 с., стр. 40, рис. 21 а, в), представляющий собой двухперый резец с симметричными относительно оси резца твердосплавными режущими вставками.

Недостатком бурового резца РП является ограниченная область применения - бурение шпуров в углях и породах малой крепости.

Наиболее близким к предлагаемому является буровой резец БИ-741А (Михайлов В.Г. Горные инструменты [Текст] / В.Г. Михайлов, М.Г. Крапивин. - М.: Недра, 1970. - 216 с., стр. 40, рис. 21 б). Этот резец состоит из корпуса и двух твердосплавных режущих вольфрамокобальтовых (ВК) вставок с двумя концентраторами напряжений в виде трехгранных углов (Бронштейн И.Н. Справочник по математике [Текст] / И.Н. Бронштейн, К.А. Семендяев. - М.: Наука, 1986. - 544 с., стр. 186, рис. 33) каждый.

Недостатком бурового резца БИ-741А является ограниченная прочность используемых твердосплавных вставок, которая не позволяет их использование при бурении крепких горных пород с коэффициентом крепости по М.М. Протодьяконову (Протодьяконов М.М. Исследование процесса разрушения угля методом крупного скола [Текст] / М.М. Протодьяконов, Р.И. Тедер. - М.: Госгортехиздат, 1960. - 104 с. ) выше f=8.

Задачей настоящего изобретения является увеличение ресурса и области применения резца на горные породы с коэффициентом крепости по М.М. Протодьяконову (Протодьяконов М.М. Исследование процесса разрушения угля методом крупного скола [Текст] / М.М. Протодьяконов, Р.И. Тедер. - М.: Госгортехиздат, 1960. - 104 с.) до f=10÷12.

Решение поставленной задачи достигается использованием в конструкции резца комбинированных режущих вставок, оснащенных элементами из сверхтвердых материалов типа нитрида бора или технических алмазов.

Положительный результат заявляемого изобретения заключается в увеличении области применения резцов для вращательного бурения шпуров на горные породы выше средней и высокой крепости.

Указанный технический результат достигается тем, что предлагается буровой резец для вращательного бурения шпуров, состоящий из корпуса и двух перьев, оснащенных твердосплавными вставками, при этом твердосплавные вставки резца в зонах высоких концентраций напряжений армируются элементами из сверхтвердых материалов (нитрида бора, технических алмазов), выполненных в виде трехгранной пирамиды, один из плоских углов которой выполняется тупым (более 90°), а два других плоских угла - острыми.

Заявляемое изобретение поясняется чертежами, где на фигуре 1 показан вид спереди предлагаемого бурового резца для вращательного бурения шпуров, на фигуре 2 его вид сверху, а на фигуре 3 элемент режущих вставок, используемых в резце.

Предлагаемый буровой резец для вращательного бурения шпуров состоит из корпуса резца 1, перьев 2 и режущих вставок 3. При этом внутренний 4' и внешний 4ʺ относительно оси вращения резца х-х трехгранные углы (Бронштейн И.Н. Справочник по математике [Текст] / И.Н. Бронштейн, К.А. Семендяев. - М.: Наука, 1986. - 544 с., стр. 186, рис. 33) режущих вставок, являющиеся концентраторами напряжения вставок, выполняются в виде элементов из сверхтвердых материалов - нитрида бора или технических алмазов. Эти элементы представляют собой трехгранные пирамиды (Бронштейн И.Н. Справочник по математике [Текст] / И.Н. Бронштейн, К.А. Семендяев. - М.: Наука, 1986. - 544 с., стр. 187, рис. 2.42) и составляют единое целое с основным материалом режущих вставок 3. Известно, что любая трехгранная пирамида состоит из основания и трех граней. При этом каждая из граней имеет свой плоский угол в вершине пирамиды. На фигуре 3 приведен элемент режущих вставок, представляющий собой трехгранную пирамиду, у которой плоский угол BCD выполняется тупым, а плоские углы ВСА и ACD - острыми.

Работает предлагаемый буровой резец для вращательного бурения шпуров следующим образом: резцу задается вращательное движение относительно его оси х-х и осевая подача на забой вдоль оси вращения. В процессе вращательного движения и одновременной подачи на забой режущие вставки 3 срезают горную породу. При этом основная нагрузка прикладывается к внутренним 4' и внешним 4ʺ трехгранным углам режущих вставок 3, представляющих собой концентраторы напряжений. Использование для изготовления внутренних и внешних трехгранных углов 4' и 4ʺ сверхтвердых материалов (нитрида бора, технических алмазов) позволяет обеспечить их высокую прочность и возможность расширения области применения резца на горные породы выше средней и высокой крепости.

Буровой резец для вращательного бурения шпуров, состоящий из корпуса и двух перьев, оснащенных твердосплавными вставками, отличающийся тем, что твердосплавные вставки резца в зонах высоких концентраций напряжений армированы элементами из сверхтвердых материалов – нитрида бора, технических алмазов, выполненными в виде трехгранной пирамиды, один из плоских углов которой выполнен тупым – более 90°, а два других плоских угла – острыми.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к вращательному шарошечному буровому долоту. Технический результат заключается в повышении долговечности долота.

Изобретение относится к горной промышленности, а точнее к резцам, предназначенным для бурения шпуров в массивах горных пород. Технический результат заключается в снижении энергоемкости процесса разрушения забоя при бурении.

Группа изобретений относится к армированному пропитанному матричному скважинному снаряду, способу его армирования, а также к армированному пропитанному матричному буровому долоту.

Группа изобретений относится к PDC-долотам и к способам размещения PDC-резцов на долоте. Технический результат заключается в улучшении режущей способности и повышении прочности буртика долота.

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.

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.

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 горному делу, а точнее к буровому инструменту ударно-поворотного действия. Технический результат заключается в снижении энергоемкости процесса бурения и трудоемкости при изготовлении буровой коронки.

Группа изобретений относится к области бурения. Забойное бурильное устройство содержит корпус блока подшипников, образующий продольную ось и верхнюю и нижнюю части, причем верхняя часть корпуса блока подшипников выполнена с возможностью соединения с бурильной колонной, по меньшей мере один блок кольцевых подшипников, установленный в корпусе блока подшипников, и центральную часть бурового долота, по существу расположенную у нижнего конца корпуса блока подшипников и соединенную с ним, при этом центральная часть выполнена с возможностью вращения относительно продольной оси и имеет лопасти, присоединенные к ней, причем лопасти несут на себе множество резцов, при этом резцы выполнены с возможностью входа в контакт с подземным пластом породы, хвостовик, выступающий из центральной части, причем хвостовик выполнен интегральным или как одно целое с центральной частью или неразъемно соединен с центральной частью, и шпиндель, сцепляющийся с хвостовиком и образующий неразъемное соединение с ним.

Изобретение относится к вращательному шарошечному буровому долоту. Технический результат заключается в повышении долговечности долота.

Изобретение относится к буровой технике, а именно к буровым долотам, преимущественно режущего типа. Технический результат заключается в повышении эффективности работы бурового долота.

Группа изобретений относится к способам формирования монокристаллического режущего элемента для бурового долота с закрепленными резцами и к буровому долоту для бурения буровой скважины.

Ручной бур // 2636335
Изобретение относится к конструкции ручного бура, предназначенного для формирования отверстий в грунте, в частности при установке столбов, заборов, ограждений, при установке свай для фундаментов, при посадке кустов и деревьев, при взятии проб грунта, при откачке грунтовой воды глубинными насосами, при формировании горизонтальных и наклонных скважин под коммуникации, трубопроводы, кабели.

Ручной бур // 2636071
Изобретение относится к конструкции ручного бура, предназначенного для формирования отверстий в грунте, в частности при установке столбов, заборов, ограждений, при установке свай для фундаментов, при посадке кустов и деревьев, при взятии проб грунта, при откачке грунтовой воды глубинными насосами, при формировании горизонтальных и наклонных скважин под коммуникации, трубопроводы, кабели.

Изобретение относится к режущему элементу для бурового инструмента. Технический результат заключается в повышении эффективности резания.

Изобретение относится к области буровой техники, а именно к породоразрушающим долотам для бурения твердых и крепких пород вращательным и ударно-вращательным способом.

Изобретение относится к области буровой техники, а именно к породоразрушающим долотам для бурения твердых и крепких пород вращательным и ударно-вращательным способом.

Изобретение относится к угольной промышленности, а точнее к буровым резцам с твердосплавными режущими вставками. Технический результат заключается в увеличении ресурса и области применения резца для вращательного бурения на горные породы с коэффициентом крепости по М.М Протодьяконову до f10…12. Буровой резец для вращательного бурения шпуров состоит из корпуса и двух перьев, оснащенных твердосплавными вставками. Твердосплавные вставки резца в зонах высоких концентраций напряжений армированы элементами из сверхтвердых материалов – нитрида бора, технических алмазов, выполненными в виде трехгранной пирамиды, один из плоских углов которой выполнен тупым – более 90°, а два других плоских угла – острыми. 3 ил.

Наверх