Режущая часть для сверлильной коронки

Режущая часть (11) выполнена с возможностью вращения в направлении (21) вокруг оси вращения (22) и имеет кольцевой участок (13), по меньшей мере один режущий элемент (14), закрепленный на первом конце кольцевого участка (13), и вставной элемент (15), который на конце, обращенном от режущих элементов (14), соединен с кольцевым участком (13), на переходе к которому выполнено кольцевидное упорное плечо (49). Вставной элемент (15) имеет по меньшей мере один проем (26) в виде прорези с поперечной прорезью (33) и соединительной прорезью (34), причем поперечная прорезь (33) расположена перпендикулярно оси вращения (22) и соединена с верхним краем (35) вставного элемента (15) посредством соединительной прорези (34). Достигается повышение надежности соединения коронки со стержнем сверла и облегчение ее извлечения из основы. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Область техники

Настоящее изобретение касается режущей части для буровой (сверлильной) коронки согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.

Уровень техники

В патенте США US 3,888,320 A раскрыта режущая часть, которая соединяется с участком стержня сверла посредством комбинированного вставного и поворотного разъемного соединения с формированием сверлильной коронки. Сверлильную коронку закрепляют в патроне станка для колонкового бурения и в процессе сверления станок для колонкового бурения приводит ее во вращательное движение в некотором направлении вокруг оси вращения. Режущая часть включает в себя кольцевой участок, несколько режущих элементов, которые своим первым концом соединены с кольцевым участком, и наружный вставной элемент, который соединен с кольцевым участком на втором конце, обращенном от режущих элементов. Участок стержня сверла включает в себя цилиндрический стержень сверла, который имеет внутренний вставной элемент на обращенном к режущей части конце. В направлении вставки, параллельном оси вращения, внутренний и наружный вставной элемент образуют вставное соединение. На внутренней стороне наружного вставного элемента имеются несколько стержневых элементов, которые в некоторой плоскости обращены внутрь в радиальном направлении перпендикулярно оси вращения. У внутреннего вставного элемента имеются несколько проемов в виде прорезей L-образной формы, в которые вставляют стержневые элементы. L-образные проемы состоят из поперечной прорези, которая проходит перпендикулярно оси вращения, и соединительной прорези, которая проходит параллельно оси вращения и соединяет поперечную прорезь с нижним краем внутреннего вставного элемента. Вставной элемент участка стержня сверла выполнен открытым в области соединительных прорезей. Стержневые элементы, которые закреплены на режущей части, вводят через соединительную прорезь.

Недостаток известной режущей части проявляется в тех случаях, когда режущая часть заклинивается в основе. При высверливании керна(колонковом бурении) регулярно случается, что режущая часть во время сверления зажимается (заклинивается) в основе и пользователю необходимо высвободить его. В случае колонковых сверлильных станков на станине для освобождения заклинившей режущей части сверлильную коронку приводят во вращение в противоположном направлении, а станина воздействует на сверлильную коронку тяговым усилием, которое направлено противоположно направлению сверления. Пользователь пытается освободить режущую часть из основы посредством вращения вручную с помощью инструментального ключа и одновременной тяги с помощью станины. В случае L-образных проемов известной режущей части существует опасность, что пользователь будет вращать участок стержня сверла вокруг оси вращения, пока стержневой элемент не упрется в соединительную прорезь, и одновременно будет крутить маховичок станины сверлильного станка, так что стержневой элемент выдвинется из соединительной прорези. Как только комбинированное вставное и поворотное соединение между режущей частью и участком стержня сверла разделяется, режущую часть приходится освобождать из основы иным образом, например, путем выемки (снятия) основы.

Представление изобретения

Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы разработать заменяемую режущую часть для сверлильной коронки, у которой снижен риск того, что при извлечении зажатой сверлильной коронки из основы соединение неожиданным образом разделится и участок стержня сверла будет извлечен из основы без режущей части. Кроме того, необходимо повысить стабильность режущей части при сверлении и устойчивость режущей части к растягивающей нагрузке, оказываемой станиной сверлильного станка.

В случае названной в начале режущей части эту задачу согласно изобретению решают посредством признаков независимого пункта 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты исполнения являются объектом зависимых заявок.

Согласно изобретению предусмотрено, что у вставного элемента имеется по меньшей мере один проем в виде прорези с поперечной прорезью и соединительной прорезью, причем поперечная прорезь располагается перпендикулярно оси вращения и соединена с верхним краем вставного элемента соединительной прорезью. Вставной элемент режущей части выполнен открытым в области соединительных прорезей. Стержневые элементы, которые закреплены на участке стержня сверла, вводят через соединительную прорезь, причем соединительная прорезь расположена параллельно или под углом (скошена относительно) к оси вращения. Передача крутящего момента со стержневого элемента на вставной элемент осуществляется в поперечной прорези.

Участок буровой коронки, который имеет проемы в виде прорезей, более подвержен деформации от растягивающей нагрузки, чем участок буровой коронки, на котором закреплены стержневые элементы. Размещение проемов в виде прорезей на заменяемой режущей части дает то преимущество, что заменяют более нестабильный участок буровой коронки. Режущая часть согласно изобретению обладает большей стабильностью и устойчивостью к растягивающей нагрузке.

Предпочтительно, чтобы у вставного элемента имелись три или более проема в виде прорезей. При этом предпочтительно, чтобы проемы в виде прорезей были равномерно распределены вокруг оси вращения режущей части. Благодаря равномерному распределению проемов в виде прорезей отсутствует соответствие стержневых элементов проемам и некоторый стержневой элемент можно вводить в любой проем.

В предпочтительной форме исполнения у вставного элемента перпендикулярно оси вращения имеются наружный и внутренний диаметр, и он на некоторую длину простирается параллельно оси вращения. Кольцевидный вставной элемент позволяет формировать вставное соединение со внутренним вставным элементом и наружным вставным элементом. Внутренний вставной элемент предпочтительно предусмотрен на участке стержня сверла, а наружный вставной элемент - на режущей части. Благодаря размещению проемов в виде прорезей на наружном вставном элементе и размещению стержневых элементов на внутреннем вставном элементе буровую коронку можно выполнить герметичной с внутренней стороны и предотвратить неправильное направление (подачу в неверном направлении) средства охлаждения и промывки. Средство охлаждения и промывки (хладагент), подаваемый, например, через вставной конец (хвостовик), в случае герметичной буровой коронки полностью течет в место обработки и обеспечивает охлаждение режущих элементов и удаление буровой мелочи.

Режущая часть согласно изобретению, кроме того, дает возможность пользователю наблюдать за открыванием и закрытием комбинированного вставного и поворотного соединения. Если проемы в виде прорезей предусмотрены на внутреннем вставном элементе, это наблюдение невозможно или возможно лишь в ограниченной степени.

Особо предпочтительно, чтобы длина вставного элемента составляла по меньшей мере 18 мм. При минимальной длине в 18 мм для вставного элемента обеспечена достаточная устойчивость режущей части. Проемы в форме прорезей можно размещать на вставном элементе на такой высоте, чтобы режущая часть был устойчив к возникающим растягивающим нагрузкам при высвобождении зажатой буровой головки с помощью станины сверлильного станка.

При этом особо предпочтительно, чтобы длина вставного элемента была не более 28 мм. Вплоть до длины в 28 мм для вставного элемента устойчивость режущей части к растягивающим нагрузкам улучшается. Еще большие значения длины вставного элемента не влияют или лишь незначительно влияют на устойчивость режущей части к тянущим нагрузкам и только увеличивают расходы на материалы и обработку.

Предпочтительно, чтобы поперечная прорезь находилась, если смотреть параллельно оси вращения, на расстоянии не менее 3 мм вниз до кольцевого участка. В случае минимального расстояния в 3 мм обеспечена достаточная устойчивость режущей части к возникающим растягивающим нагрузкам при высвобождении зажатой буровой головки с помощью станины сверлильного станка.

При этом особо предпочтительно, чтобы расстояние(отступ) от поперечной прорези вниз до кольцевого участка было не более 5 мм. Вплоть до расстояния в 5 мм устойчивость режущей части к растягивающим нагрузкам улучшается. Еще большие значения расстояния не влияют или лишь незначительно влияют на устойчивость режущей части к тянущим нагрузкам и лишь увеличивают расходы на материалы и обработку.

В усовершенствованном варианте режущей части у поперечной прорези имеется область захвата и область фиксации, причем область захвата соединяется с соединительной прорезью на обращенной в направлении вращения стороне соединительной прорези, а область фиксации соединяется с соединительной прорезью на стороне соединительной прорези, которая обращена от направления вращения. Передача крутящего момента с участка стержня сверла на режущую часть осуществляется через стержневые элементы и область захвата. На стороне соединительной прорези, противоположной области захвата, расположен область фиксации. Область фиксации уменьшает риск того, что при высвобождении зажатой режущей части из основы комбинированное вставное и поворотное соединение между участком хвоста сверла и режущей частью непреднамеренно откроется. Пользователь пытается освободить зажатую режущую часть из основы посредством вращения участка стержня сверла с помощью инструментального ключа вокруг оси вращения и одновременной тяги с помощью станины. Практика показала, что пользователи тянут за участок стержня сверла прежде всего тогда, когда стержневой элемент упирается в поперечную прорезь. Если стержневой элемент упирается в область захвата или в область фиксации, то опасность того, что комбинированное вставное и поворотное соединение откроется, отсутствует. У режущей части согласно изобретению комбинированное вставное и поворотное соединение открывается только в том случае, когда пользователь тянет за участок стержня сверла в точности тогда, когда стержневой элемент находится в соединительной прорези. Риск непреднамеренного раскрытия комбинированного вставного и поворотного соединения существенно уменьшен по сравнению с проемами в виде L-образных прорезей.

В первом предпочтительном варианте ширина области захвата и ширина области фиксации соответствуют друг другу. При этом предпочтительно, чтобы минимальная ширина области захвата и области фиксации составляла радиус стержня плюс 1,5 мм, а максимальная ширина - радиус стержня плюс 3 мм. Это исполнение имеет смысл в первую очередь для режущих частей с большим диаметром, у которых доля прорезей в обхвате (длине образующей) мала.

Во втором предпочтительном варианте ширина области захвата больше, чем ширина области фиксации. При этом предпочтительно, чтобы минимальная ширина области захвата и области фиксации составляла радиус стержня плюс 1,5 мм, а максимальная ширина - радиус стержня плюс 3 мм. Это исполнение имеет смысл в первую очередь для режущих частей с малым диаметром, у которых доля прорезей в обхвате (длине образующей) велика.

Предпочтительно, чтобы высота соединительной прорези параллельно оси вращения режущей части составляла по меньшей мере 10 мм. При высоте по меньшей мере в 10 мм обеспечена достаточная устойчивость режущей части к растягивающей нагрузке, обусловленной станиной сверлильного станка.

При этом особо предпочтительно, чтобы высота соединительной прорези параллельно оси вращения была не более 13 мм. Вплоть до высоты в 13 мм устойчивость режущего участка к растягивающим нагрузкам от станины сверлильного станка улучшается. Еще большие значения высоты не влияют или лишь незначительно влияют на устойчивость режущей части к тянущим нагрузкам от станины станка и только лишь увеличивают расходы на материалы и обработку.

В усовершенствованном варианте режущей части у кольцевого участка имеется направляющий участок, причем направляющий участок параллельно оси вращения вровень примыкает к наружному краю, внутреннему краю или к наружному и внутреннему краю режущих элементов. Благодаря соединению направляющего участка с режущими элементами вровень, направляющий участок при сверлении задает режущим элементам направление (формирует направляющую) и стабилизирует режущие элементы. При этом придание направления можно осуществлять на наружной стороне режущей части через основу, окружающий скважину, или же на внутренней стороне режущей части, через керн.

Предпочтительно, чтобы длина направляющего участка параллельно оси вращения была меньше 4 мм. Направляющий участок, который меньше 4 мм, не препятствует подаче средства охлаждения и промывки или как минимум препятствует незначительно.

В предпочтительной форме исполнения режущей части у наружного вставного элемента имеется паз, который в осевом направлении размещен на высоте проема в виде прорези. Как осевое направление задано направление, параллельное оси вращения режущей части. Паз может в осевом направлении образовывать соединение с геометрическим замыканием с шипом, который размещен на внутреннем вставном элементе участка стержня сверла. Благодаря дополнительному соединению с геометрическим замыканием между участком стержня сверла и режущей частью можно дополнительно снизить риск того, что разъемное соединение между участком стержня сверла и режущей частью непреднамеренным образом разомкнется (откроется) при удалении зажатой буровой коронки из основы.

Между проемами наружного вставного элемента, имеющими форму прорезей, образуются участки, демонстрирующие пружинящее (амортизирующее) действие. Пружинящее действие можно регулировать посредством количества и осевой высоты проемов в форме прорезей и длины наружного вставного элемента. Чтобы отделить участок стержня сверла от режущей части, к торцевой поверхности наружного вставного элемента прилагают усилие в осевом направлении с помощью инструмента. Благодаря силовому воздействию пружинящий участок наружного вставного элемента отклоняют, и соединение с геометрическим замыканием между шипом и пазом можно разъединить.

Особо предпочтительно, чтобы паз был выполнен кольцевидным и располагался в плоскости, перпендикулярной оси вращения. Паз, выполненный кольцевидным, который размещен на высоте проема в виде прорези, поддерживает пружинящее действие участков наружного вставного элемента между проемами в виде прорези.

Примеры исполнения

Ниже дано пояснение примеров исполнения изобретения на основе чертежа. Чертеж не обязательно отображает примеры исполнения строго масштабно, напротив, чертеж (там, где он служит пояснению) выполнен в схематическом и/или несколько искаженном виде. Что касается дополнений к положениям, непосредственно видимым из чертежа, то дана ссылка на соответствующий уровень техники. При этом следует учитывать, что возможны разнообразные модификации и изменения, касающиеся формы и подробностей формы исполнения, без отклонения от общей идеи изобретения. Признаки изобретения, изложенные в описании, в чертеже, а также в формуле изобретения, могут быть существенны для варианта исполнения изобретения как каждый по отдельности, так и в произвольном сочетании. Кроме того, изобретение охватывает все сочетания по меньшей мере двух признаков, изложенных в описании, чертеже и/или в формуле изобретения. Общая идея изобретения не ограничена точной формой или подробностями показанной и описанной ниже предпочтительной формы исполнения и не ограничена объектом, который мог бы быть более ограничен, чем заявленный в форме изобретения объект. В случае указанных диапазонов параметров значения, лежащие в пределах названных границ, также следует считать изложением граничных значений, необходимо их произвольное применение и испрашивание. В целях простоты изложения ниже для идентичных или сходных деталей или же для деталей с идентичной или сходной функцией применяют одинаковые обозначения

Представлено:

ФИГ. 1 А, B - режущая часть согласно изобретению, выполненная с возможностью соединения с участком стержня сверла посредством разъемного комбинированного вставного и поворотного соединения, в несоединенном состоянии (ФИГ. 1 А) и в соединенном состоянии (ФИГ. 1 В).

ФИГ. 2 А, B - режущая часть в продольном разрезе вдоль плоскости сечения А-А на ФИГ. 1 А (ФИГ. 2 А) и вставной элемент режущей части в увеличенном изображении (ФИГ. 2 B).

ФИГ. 3 - режущая часть в продольном разрезе вдоль плоскости сечения B-B на ФИГ. 1.

ФИГ. 4 - альтернативное исполнение режущей части согласно изобретению, выполненной с возможностью соединения с участком стержня сверла через дополнительное соединение с геометрическим замыканием.

ФИГ. 1 А, B демонстрируют буровую коронку (головку) 10, состоящую из режущей части согласно изобретению 11, которую можно соединять с участком стержня сверла 12 через разъемное комбинированное вставное и поворотное соединение. При этом на ФИГ. 1 А режущая часть 11 и участок стержня сверла 12 показаны в несоединенном состоянии с открытым комбинированным вставным и поворотным соединением, а на ФИГ. 1 B - режущая часть 11, которая посредством комбинированного вставного и поворотного соединения соединена с участком стержня сверла 12.

Режущая часть 11 включает в себя кольцевой участок 13, который на первом конце соединен с несколькими режущими элементами 14, а на втором конце у него имеется первый вставной элемент 15. При этом первый вставной элемент выполнен как наружный вставной элемент 15. Режущие элементы 14 соединены с кольцевым участком 13 сваркой, пайкой, винтовым соединением или закреплены на кольцевом участке 13 другим подходящим способом крепления. Вместо нескольких режущих элементов 14 у режущей части 11 может быть один единственный режущий элемент, изготовленный в виде режущей втулки, который соединен с кольцевым участком 13. Сечение режущей части 11 перпендикулярно оси вращения 22 круглое, в качестве альтернативы у режущих частей согласно изобретению может быть другое подходящее сечение, например, многоугольное сечение.

Участок стержня сверла 12 включает в себя цилиндрический стержень сверла 16, у которого на конце, обращенном к режущей части 11, имеется второй вставной элемент 17, а на конце, обращенном от режущей части 11, он соединен с участком зажима 18. При этом второй вставной элемент выполнен как внутренний вставной элемент 17. Участок зажима (крепления) 18 включает в себя крышку 19 и хвостовик 20. Сверлильную коронку 10 закрепляют в патроне станка для колонкового бурения хвостовиком 20. В процессе сверления станок для колонкового бурения приводит в движение сверлильную коронку 10 вокруг оси вращения 22 и перемещает ее в направлении сверления 23 параллельно оси вращения в подлежащую обработке основу. При сверлении ось вращения 22 проходит соосно (совпадает) с продольной осью участка стержня сверла 12 и продольной осью режущей части 11.

Режущая часть 11 через комбинированное вставное и поворотное соединение 24 соединена с участком стержня сверла 12 (ФИГ. 1 В). "Комбинированным вставным и поворотным соединением" называют соединения двух соединительных элементов, которые по меньшей мере в одном направлении формируют вставное соединение, причем вставленные соединительные элементы дополнительно соединяют поворотным соединением. При этом вставное соединение и поворотное соединение можно замыкать друг за другом или одновременно.

Режущую часть 11 насаживают наружным вставным элементом 15 на внутренний вставной элемент 17 участка стержня сверла 12, причем направление вставки вставного соединения проходит параллельно оси вращения 22. Поворотное соединение включает в себя шесть стержневых элементов 25, которые вводят в шесть проемов в виде прорезей 26. Шесть стержневых элементов 25 закреплены на наружной стороне 27 внутреннего вставного элемента 17, а шесть проемов в виде прорезей 26 предусмотрены на наружном вставном элементе 15. Стержневые элементы 25 и проемы 26 равномерно распределены вокруг оси вращения 22. Благодаря равномерному распределению отсутствует соответствие стержневых элементов 25 проемам 26 и один стержневой элемент 25 можно вводить в любой проем 26.

ФИГ. 2А, B демонстрируют режущую часть 11 в продольном разрезе параллельно плоскости чертежа с ФИГ. 1A. При этом на ФИГ. 2А показана вся режущая часть 11, а на ФИГ. 2B проем 26 в виде прорези на наружном вставном элементе 15 в увеличенном изображении.

Режущая часть 11 включает в себя кольцевой участок 13, режущие элементы 14 и наружный вставной элемент 15. Кольцевой участок 13 и наружный вставной элемент 15 в показанном варианте исполнения выполнены монолитными. В качестве альтернативы монолитному изготовлению наружный вставной элемент 15 можно изготовить как отдельную деталь, а затем соединить с кольцевым участком 13. Режущие элементы 14 расположены в плоскости, лежащей перпендикулярно оси вращения 22, кольцом по кольцевому участку 13 и в каждом случае имеют наружную кромку 31 и внутреннюю кромку 32. Наружные кромки 31 режущих элементов 14 формируют наружную окружность с наружным диаметром Da, а внутренние кромки 42 формируют внутреннюю окружность с внутренним диаметром Di. Перпендикулярно оси вращения 22 у наружного вставного элемента 15 имеется наружный диаметр di,a и внутренний диаметр d1,i.

ФИГ. 2B демонстрирует проем 26 в виде прорези(щели) в наружном вставном элементе 15 в увеличенном виде. Проем 26 в форме прорези состоит из поперечной прорези 33, которая расположена перпендикулярно оси вращения 22, и соединительной прорези 34, которая расположена параллельно оси вращения 22. Соединительная прорезь 34 соединяет поперечную прорезь 33 с верхним краем 35 наружного вставного элемента 15, который по верхнему краю 35 выполнен открытым в области соединительной прорези 34. Стержневые элементы 25 участка стержня сверла 12 вводят в проем 26 в форме прорези через соединительную прорезь 34 и путем поворота вокруг оси вращения 22 сдвигают в поперечную прорезь 33. Передача крутящего момента со стержневого элемента 25 на наружный вставной элемент 15 осуществляется в поперечной прорези 33.

Длина наружного вставного элемента 15 параллельно продольной оси 22 равна I1, а перпендикулярно продольной оси 22 его ширина составляет b1 (ФИГ. 3). Ширина поперечной прорези 33 перпендикулярно продольной оси 22 равна B, а высота параллельно продольной оси 22 равна Н. Ширина соединительной прорези 34 перпендикулярно продольной оси 22 равна b, а высота параллельно продольной оси 22 равна h. Ширина b соединительной прорези 34 больше, чем диаметр стержневых элементов 25, так что стержневые элементы 25 можно легко вводить в соединительную прорезь 34. При этом ввод стержневых элементов 25 можно облегчить посредством заходной фаски 36 на верхнем крае 35. Высоту h соединительной прорези 34 выбирают так, чтобы режущая часть 11 обладала достаточной устойчивостью против растягивающих нагрузок при извлечении зажатой сверлильной коронки. Если выбрать слишком малую высоту h, то существует риск деформации наружного вставного элемента 15.

Поперечная прорезь 33 параллельно оси вращения (22) имеет нижнее расстояние A1,u к кольцевому участку 13 и верхнее расстояние к верхнему краю 35, причем верхнее расстояние соответствует высоте h соединительной прорези 34. Расстояние в направлении вниз A1,u до кольцевого участка 13 выбирают так, чтобы режущая часть 11 обладала достаточной устойчивостью к растягивающим нагрузкам со стороны станины сверлильного станка. Если выбрать слишком малое расстояние в направлении вниз A1,u, то существует риск деформации наружного вставного элемента 15.

У поперечной прорези 33 имеется область захвата 37, область фиксации 38 и переходная область 39. Область захвата 37 и область фиксации 38 располагаются по разные стороны от соединительной прорези 34 относительно направления вращения 21 режущей части 11, причем область захвата и область фиксации 37, 38 соединены с поперечной прорезью 34 переходной областью 39. Область захвата 37 соединена с соединительной прорезью 34 на стороне соединительной прорези 34, обращенной в направлении вращения 21, а область фиксации 38 соединена с соединительной прорезью 34 на стороне соединительной прорези 34, обращенной против направления вращения 21. Передача крутящего момента с участка стержня сверла 12 на режущую часть 11 осуществляется через стержневые элементы 25 и область захвата 37. Область фиксации 38 уменьшает риск того, что при высвобождении зажатой сверлильной коронки из субстрата комбинированное вставное и поворотное соединение 24 между участком стержня сверла 12 и режущей частью 11 непреднамеренно откроется.

Перпендикулярно продольной оси 22 область захвата 37 характеризуется шириной B1, высота области захвата 37 соответствует высоте Н поперечной прорези 33. Перпендикулярно продольной оси 22 область фиксации 38 характеризуется шириной B2, высота области фиксации 38 соответствует высоте Н поперечной прорези 33. Значения ширины B1, B2 области захвата 37 и области фиксации 38 выбирают так, чтобы стержневые элементы 25 при растягивающей нагрузке удерживались в поперечной прорези 33 и не выламывались.

ФИГ. 3 демонстрирует режущую часть в продольном разрезе вдоль плоскости сечения А-А на ФИГ. 1А. Режущая часть 11 включает в себя кольцевой участок 13, режущие элементы 14 и наружный вставной элемент 15.

Режущие элементы 14 сконструированы так, что состоят из матричной зоны 41 и нейтральной зоны 42, причем матричная зона состоит из порошкового материала, в который добавлены режущие частицы, а нейтральная зона 42 - из пригодного к сварке порошкового материала без режущих частиц. Конструкция режущих элементов 14 из двух частей необходима для того, чтобы было возможно сваривать режущие элементы 14 с кольцевым участком 13. Кольцевой участок 13 примыкает к внутренней кромке 32 режущего элемента 14 вровень в ней, а относительно наружной кромки 31 режущего элемента у него имеется обратный уступ 43.

Кольцевой участок 13 включает в себя на внутренней стороне направляющий участок 44 и участок удаления керна 45. Участок удаления керна 45 характеризуется внутренним диаметром, который уменьшается в направлении режущих элементов 14; скошенная поверхность участка удаления керна 45 (фаска) способствует удалению бурового керна. Направляющий участок 44 примыкает к режущему элементу 14 вровень с ним, и при сверлении задает направление (формирует направляющую) для режущих элементов 14; параллельно продольной оси 22 направляющий участок 44 характеризуется длиной m. В качестве альтернативы направляющей на внутренней стороне буровой коронки 10 направляющий участок может располагаться на наружной стороне или же на наружной и на внутренней стороне. Длина m направляющего участка 44 меньше 4 мм. Направляющий участок 44, который меньше 4 мм, не препятствует подаче средства охлаждения и промывки или как минимум препятствует незначительно.

Наружный вставной элемент 15 включает в себя наружную боковую поверхность (образующую) 46, внутреннюю образующую 47 и торцевую поверхность 48. На переходе от кольцевого участка 13 к наружному вставному элементу 13 находится кольцевидное упорное плечо 49. У показанной на ФИГ. 3 режущей части 11 наружный вставной элемент 15 дополнительно имеет скошенную наружную поверхность 50, диаметр которой увеличивается в направлении режущих элементов 14.

ФИГ. 5 демонстрируют еще одну буровую коронку (головку) 60, состоящую из режущей части согласно изобретению 61, который можно соединять с участком стержня сверла 72 через разъемное комбинированное вставное и поворотное соединение. Буровая коронка 60 отличается от буровой коронки 10 тем, что в осевом направлении предусмотрено дополнительное соединение с геометрическим замыканием, которое усложняет непредусмотренное отделение режущей части 61 от участка стержня сверла 62.

У режущей части 61, кроме наружного вставного элемента 15 и проемов 26 в форме прорезей, имеется первое соединительное устройство 63, а у участка стержня сверла 62, помимо внутреннего вставного элемента 17 и стержневых элементов 25, имеется второе соединительное устройство 64. Первое соединительное устройство 63 включает в себя паз 65, который размещается на внутренней стороне 47 наружного вставного элемента 15. Второе соединительное устройство 64 включает в себя шип 66, который располагается на наружном вставном элементе 17 и проходит в направлении наружу по радиусу. В собранном состоянии буровой коронки 60 шип 66 и паз 65 образуют в осевом направлении, то есть в направлении сверления 23, соединение с геометрическим замыканием между режущей частью 61 и участком стержня сверла 62. Режущая часть 61 зафиксирован посредством шипа 66 и паза 65, которые препятствуют снятию (стягиванию) участка стержня сверла 62 с режущей части 61.

Шип 66 размещен в осевом направлении между стержневыми элементами 25 и стержнем сверла 16. Чтобы удалить участок стержня сверла 62 с режущей части 61, к торцевой поверхности наружного вставного элемента 15 прилагают усилие с помощью инструмента. Благодаря силовому воздействию пружинящий участок наружного вставного элемента 15 отклоняют, и можно разъединить соединение с геометрическим замыканием между шипом 66 и пазом 65. Паз 65 выполнен кольцевидным и располагается в плоскости, перпендикулярной оси вращения 22. Паз, выполненный кольцевидным, который в осевом направлении размещен на высоте проема 26 в виде прорези, поддерживает пружинное действие участков наружного вставного элемента 15 между проемами 26 в виде прорези.

Усилие удержания, которое выдерживают шип 66 и паз 65, можно регулировать посредством геометрических характеристик шипа 66 и паза 65. Защелкивание шипа 66 и паза 65 должно быть максимально удобным для пользователя; скошенная поверхность облегчает защелкивание. В качестве геометрических параметров для регулировки усилия удерживания пригодны, например, радиальная высота шипа 66, то есть высота в радиальном направлении, площадь контакта между шипом 66 и внутренним вставным элементом 17 и угол наклона.

1. Режущая часть (11; 61) для сверлильной коронки, выполненная с возможностью вращения в направлении (21) вокруг оси вращения (22) и имеющая:

- кольцевой участок (13),

- по меньшей мере один режущий элемент (14), который закреплен на первом конце кольцевого участка (13), и

- вставной элемент (15), который на втором конце кольцевого участка (13), обращенном от режущих элементов (14), соединен с кольцевым участком (13), причем на переходе от кольцевого участка (13) к вставному элементу (15) выполнено кольцевидное упорное плечо (49),

при этом вставной элемент (15) имеет по меньшей мере один проем (26) в виде прорези с поперечной прорезью (33) и соединительной прорезью (34), причем поперечная прорезь (33) соединена с верхним краем (35) вставного элемента (15) посредством соединительной прорези (34),

отличающаяся тем, что поперечная прорезь (33) расположена перпендикулярно оси вращения (22) и размещена параллельно оси вращения (22), на расстоянии (A1,u) от указанного второго конца кольцевого участка (13), обращенного от режущих элементов (14).

2. Режущая часть по п.1, отличающаяся тем, что вставной элемент (15) имеет три или более проема (26) в виде прорези.

3. Режущая часть по п.1, отличающаяся тем, что вставной элемент (15) перпендикулярно оси вращения (22) имеет наружный и внутренний диаметр (d1,a, d1,i), а параллельно оси вращения (22) простирается на длину (l1).

4. Режущая часть по п.3, отличающаяся тем, что длина (l1) вставного элемента (15) составляет по меньшей мере 18 мм.

5. Режущая часть по п.4, отличающаяся тем, что длина (l1) вставного элемента (15) не превышает 28 мм.

6. Режущая часть по п.1, отличающаяся тем, что расстояние (A1,u) поперечной прорези (33) от кольцевого участка (13) составляет не менее 3 мм.

7. Режущая часть по п.6, отличающаяся тем, что расстояние (A1,u) поперечной прорези (33) от кольцевого участка (13) составляет не более 5 мм.

8. Режущая часть по п.1, отличающаяся тем, что поперечная прорезь (33) имеет область захвата (37) и область фиксации (38), причем область захвата (37) на стороне соединительной прорези (34), обращенной в направлении вращения (21), а область фиксации (38) на стороне, обращенной от направления вращения (21), соединены с соединительной прорезью (34).

9. Режущая часть по п.8, отличающаяся тем, что ширина (B1) области захвата (37) и ширина (В2) области фиксации (38) соответствуют друг другу.

10. Режущая часть по п.8, отличающаяся тем, что ширина (B1) области захвата (37), больше, чем ширина (В2) области фиксации (38).

11. Режущая часть по п.1, отличающаяся тем, что высота (h) соединительной прорези (34) параллельно оси вращения (22) составляет по меньшей мере 10 мм.

12. Режущая часть по п.11, отличающаяся тем, что высота (h) соединительной прорези (34) параллельно оси вращения (22) составляет не более 13 мм.

13. Режущая часть по п.1, отличающаяся тем, что кольцевой участок (13) имеет направляющий участок (44), который параллельно продольной оси (22) вровень примыкает к наружному краю (31), внутреннему краю (32) или к наружному и внутреннему краю (31, 32) режущих элементов (14).

14. Режущая часть по п.13, отличающаяся тем, что длина (m) направляющего участка (44) параллельно оси вращения (22) составляет менее 4 мм.

15. Режущая часть по п.1, отличающаяся тем, что вставной элемент (15) имеет паз (65), который в осевом направлении расположен на высоте проема (26) в виде прорези.

16. Режущая часть по п.15, отличающаяся тем, что паз (65) выполнен кольцевидным и находится в плоскости, расположенной перпендикулярно оси вращения (22).

17. Режущая часть (11; 61) для сверлильной коронки, выполненная с возможностью вращения в направлении (21) вокруг оси вращения (22) и имеющая:

- кольцевой участок (13),

- по меньшей мере один режущий элемент (14), который закреплен на первом конце кольцевого участка (13), и

- вставной элемент (15), который на втором конце кольцевого участка (13), обращенном от режущих элементов (14), соединен с кольцевым участком (13), причем на переходе от кольцевого участка (13) к вставному элементу (15) выполнено кольцевидное упорное плечо (49),

при этом вставной элемент (15) имеет по меньшей мере один проем (26) в виде прорези с поперечной прорезью (33) и соединительной прорезью (34), причем поперечная прорезь (33) соединена с верхним краем (35) вставного элемента (15) посредством соединительной прорези (34),

отличающаяся тем, что поперечная прорезь (33) расположена перпендикулярно оси вращения (22) и размещена параллельно оси вращения (22) на расстоянии (A1,u) от указанного второго конца кольцевого участка (13), обращенного от режущих элементов (14), при этом вставной элемент (15) имеет паз (65), который в осевом направлении расположен на высоте проема (26) в виде прорези.

18. Режущая часть по п.17, отличающаяся тем, что паз (65) выполнен кольцевидным и расположен в плоскости, перпендикулярной оси вращения (22).



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области обработки строительных конструкций. Изобретение может быть использовано для обработки, в частности сверления, железобетона при ремонте, реконструкции и разрушении зданий, для резки арматуры, или в любых других случаях, при которых требуется получить отверстия в железобетоне.

Бур // 2639746
Группа изобретений относится к сверлильным работам, производимым в твердых материалах, прежде всего в природном камне, бетоне или армированном бетоне. Бур содержит ось вращения, хвостовик для зажима бура в держателе инструмента и стержень для отвода образующейся при сверлении буровой пыли.

Группа изобретений относится к буровым долотам для расширения диаметра. Технический результат заключается в повышении эффективности расширения диаметра путем растачивания.

Изобретение относится к обработке материалов и может быть использовано при сверлении отверстий сверлильными коронками. Сверлильная коронка содержит режущую часть с кольцевым участком, который на первом конце соединен с одним или несколькими режущими элементами и на втором конце имеет первый вставной элемент и участок стержня сверла с цилиндрическим хвостовиком.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при обработке материалов сверлильными коронками. Сверлильная коронка имеет режущую часть с кольцевым участком, который на первом конце соединен с одним или несколькими режущими элементами, а второй конец имеет наружный вставной элемент и упорное плечо.

Бур // 2612708
Группа изобретений относится к бурам и способам их изготовления. Технический результат заключается в оптимизации транспортировки выбуренного материала и эффективном подавлении собственных колебаний.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при обработке отверстий в различных материалах. Сверлильная коронка содержит участок стержня сверла с первым элементом вставного соединения, режущий участок со вторым элементом вставного соединения, который образует с первым элементом вставного соединения вставное соединение с наружным элементом вставного соединения и внутренним элементом вставного соединения.

Изобретение относится к инструментам для сверления или бурения и может быть использовано при обработке материалов сверлильными или буровыми коронками со сменными режущими участками.

Изобретение относится к обработке материалов резанием и может быть использовано для расширения отверстий под анкер, выполненных в бетоне или камне, посредством растачивания.

Группа изобретений относится к машиностроению и может быть использована при бурении отверстий в бетоне или камне с подачей охлаждающей жидкости в бурильную часть бура.

Режущая часть выполнена с возможностью вращения в направлении вокруг оси вращения и имеет кольцевой участок, по меньшей мере один режущий элемент, закрепленный на первом конце кольцевого участка, и вставной элемент, который на конце, обращенном от режущих элементов, соединен с кольцевым участком, на переходе к которому выполнено кольцевидное упорное плечо. Вставной элемент имеет по меньшей мере один проем в виде прорези с поперечной прорезью и соединительной прорезью, причем поперечная прорезь расположена перпендикулярно оси вращения и соединена с верхним краем вставного элемента посредством соединительной прорези. Достигается повышение надежности соединения коронки со стержнем сверла и облегчение ее извлечения из основы. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 4 ил.

Наверх