Механический породоразрушающий орган

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (и) 434!68

Союз Советенин

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 (61) Завпсимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 25.01.73 (21) 1875612/22-3 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 30.06.74. Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 18.11.74 (51) М. Кл. E 21с 13/00

E 21с 21/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий (53) УДК 622.233.05:622. .243.94 (088.8) (72) Авторы изобретения

Э. И. Завьялов, П. М. Степанов и А. П. Моторненко (71) Заявитель (54) МЕХАНИЧЕСКИЙ ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ ОРГАН

Изобретение касается механического породоразрушающего органа с выдвижными режущими элементами, предназначенного для бурения скважин и прорезания щелей в крепких горных породах при одновременном термическом воздействии на них.

Известен механический породоразрушающий орга н, имеющий выдвижные режущие элементы, установленные в направляющих его корпуса. Выдвижение режущих элементов осуществляется под воздействием рабочей жидкости, заполняющей полость внутри корпуса. Недостатком известного породоразрушающего органа является неизменность профиля его режущей части.

В то же время известно, что при термическом воздействии на породу, например, с помощью огнеструйных горелок возникающие в породе термические напряжения неодинаковы и зависят от неоднородности физических свойств породы на забое и изменения режимов работы термического устройства. Поэтому режущие кромки механического органа, используемого совместно с термическим устройством, имеют неодинаковый износ по сечению забоя, что приводит к снижению интенсивности процесса разрушения и частым переточкам режущих элементов.

Цель изобретения — устранение указанных недостатков и создание такого породоразрушающего органа, в котором бы обеспечивалась автоматическая самоустановка режущих элементов в зависимости от величины сопротивления разрушению и равномерный их износ.

Для этого режущие элементы жестко соединены с сильфонами, внутреннее пространство которых сообщается с заполняемой жидкостью полостью в корпусе.

Такое выполнение механического органа дает возможность режущим элементами самоустанавливаться в процессе резания таким образом, что огибающая режущая кромок всех элементов будет копировать кривую рав15 ных термических напряжений в определенном сечении забоя в каждый момент времени.

На чертеже показана принципиальная с. ема предложенного породоразрушающсго ор20 гана, поперечный разрез.

В направляющих корпуса 1 размещены резцедержатели 2 с режущими элементами 3, соединенные с нижними концами сильфонов

4, верхние концы которых жестко соединены

25 с корпусом 1. В корпусе 1 имеется полость 5 с отверстиями 6 в своей нижней части под установку в них верхних концов сильфопов 4.

Указанные сильфоны своими полостями сообщаются с полостью 5 в корпусе 1, при этом

30 сильфоны 4 и полость 5 заполнены рабочей

434168

Составитель В. Корчаков

Техред Н. Куклина Корректор И. Пози яковская

Редактор T. Пилипенко

Заказ 2965/14 Изд. _#_e 1783 Тираж 565 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4,5

Типография, пр. Сапунова, 2 жидкостью. В зависимости от типа рабочей жидкости и теплового режима работы механического органа полость 5 может охлаждаться компонентами, подаваемыми в камеры сгорания термического устройства, используемого в комбинации с описываемым породоразрушающим органом.

Для ограничения осевого перемещения режущих элементов 3 могут быть предусмотрены упоры (не показаны).

В процессе термо механического разрушения породы механический орган прижимается к забою и перемещается по нему. Усилие прижатия, создаваемое рабочей жидкостью, передается на режущие элементы 3. Соприкасаясь с породой на том участке забоя, где сопротивление разрушению больше чем на других, а температурные напряжения соответственно меньше, режущий элемент или несколько элементов 3 будут перемещаться вверх относительно корпуса 1 и их сильфоны 4 будут сжиматься. Рабочая жидкость из полости этих сильфонов 4 будет выдавливаться в полость 5, а из нее через отверстия 6 в полости сильфонов других режущих элементов 3. Эти элементы в случае, если на участках их расположения сопротивление разрушению окажется меньше, начнут внедряться в породу до тех пор, пока сопротивление подо всеми режущими элементами 3 не станет равным.

С изменением сопротивления разрушению на любом из участков забоя режущие элементы 3 снова начнут перемещаться в направляющих корпуса 1 и опять будут распола10 гаться на линии равных сопротивлений. При термомеханическом разрушении это будет линия равных термических напряжений.

Предмет изобретения

15 Механический породоразрушающий орган, в котором режущие элементы установлены в направляющих его корпуса с возможностью осевого перемещения под воздействием рабочей жидкости, заполняющей полость внут20 ри корпуса, отл ича ющийся тем, что, с целью автоматической самоустановки режущих элементов в зависимости от величины сопротивления разрушению, они жестко соединены с сильфонами, внутреннее простран25 ство которых сообщено с заполняемой жидкостью полостью в корпусе.