Буровая алмазная коронка

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

„,Я94676 (6i) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 06.10.81 (21) 3344644/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 07.02.83. Бюллетень №5 (51) М.К .

Е 21 В 10/48

Гас) дйрстеевкьй квиитет

СССР (53) УДК 622.24. .051.7 (088.8) пв делам нзобретекий и открытий

Дата опубликования описания 17.02.83 (72) Автор изобретения

Е. И. Быченков (54) БУРОВАЯ АЛМАЗНАЯ КОРОНКА

Изобретение относится к геологоразведочному колонковому бурению, а именно к буровым алмазным коронкам.

Известна алмазная буровая коронка, содержащая корпус с гнездами и съемные алмазосодержащие вкладыши, жестко закрепленные в гнездах посредством винтов (1).

Однако в процессе бурения коронка подвержена вибрации в результате трещиноватости и неравномерной прочности горной породы на забое скважины. Под воздействием вибрации усилия, возникающие при разрушении горной породы, неравномерно распределяются между алмазами вкладышей. Алмазы испытывают пульсирующие нагрузки различной величины, что вызывает их скалывание и разрушение. Это приводит к преждевременному выходу коронки из строя.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является буровая алмазная коронка, содержащая корпус с кольцевой направляющей, рабочие сектора, установленные с возможностью перемещения по направляющему, упругие элементы и фиксатор рабочих секторов (2) .:

В данной коронке, за счет установки между корпусом и съемными рабочими секторами

2 упругих элементов, обеспечивается снижение осевой составляющей вибрационных нагрузок.

Недостатком данной коронки является неполное использование ее ресурса в результате разрушения алмазов, обусловленного воздействием действующих перпендикулярно оси вращения коронки мгновенно возникающих нагрузок при входе алмаза в трещину и при переходе из мягкой породы

10 в более твердую, что обычно происходит в процессе бурения.

Цель изобретения — увеличение ресурса работы коронки за счет уменьшения разрушения алмазов.

Поставленная цель достигается тем, что в буровой алмазной коронке, содержащей корпус с кольцевой направляющей, рабочие сектора, установленные с возможностью перемещения по направляющему, упругие элементы и фиксатор рабочих секторов, уп ругие элементы установлены между рабочими секторами.

На фиг. 1 изображена буровая алмазная коронка, вид со стороны рабочего торца; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1.

994676

Формула изобретения

4- А

Составитель Н. Панин

Редактор Н. Воловик Техред И. Верес Корректор М. Коста

Заказ 557/13 Тираж 601 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Коронка содержит корпус 1 с кольцевой направляющей в виде гнезда 2, рабочие сектора 3, армированные алмазами 4, закрепленными в матрице 5, размещенные между рабочими секторами 3 упругие элементы 6 и фиксатор 7, жестко соединенный с корпу- . сом 1. Рабочие сектора 3 выполнены в виде ползунов под направляющей гнездо 2, а упругие элементы 6 — в виде резиновых прокладокк.

Коронка работает следующим образом. 10

В процессе бурения под воздействием осевого усилия алмазы 4 внедряются в породу забоя. Под воздействием усилий подачи и вращения каждый алмаз 4 перемещается в породе, которая неоднородна по составу и по структуре. При попадании в трещину и 15 при переходе из мягкой породы в более твердые алмаз 4 натыкается, на поверхность перехода породы, которая стремится остановить алмаз 4 и вместе с ним сектор 3.

И хотя алмаз 4 останавливается, ударная нагрузка на него не передается. Это объ20 ясняется тем, что возрастание нагрузки при встрече с препятствием (трещиной и более твердой породой) происходит постепенно, так как корпус 1 коронки продолжает осуществлять поворот на величину сжатия уп- 25 ругих элементов 6. 3а счет этого сектор 3 с алмазом 4 вместе с другими секторами, помещенными между упомянутым сектором и фиксатором 7 при повороте корпуса 1 коронки, поворачивается только при достиженин определенной величины усилия. В период упомянутого поворота корпуса 1 коронки происходит поглощения кинетической энергии вращения, что обеспечивает постепенное возрастание нагрузки на алмаз 4 и тем самым исключает ударные нагрузки, наиболее опасные для хрупких материалов, каким является алмаз.

По предварительным расчетам увеличение ресурса коронки выражается в увеличении проходки на коронку на 20% и средний механической скорости на 10%.

Буровая алмазная коронка, содержащая корпус с кольцевой направляющей, рабочие сектора, установленные с возможностью перемещения по направляющему, упругие элементы и фиксатор рабочих секторов, отличающаяся тем, что, с целью увеличения ресурса работы коронки за счет уменьшения разрушения алмазов, упругие элементы установлены между рабочими секторами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 2326908, кл. 175 — 330, опублик. 1943.

2. Авторское свидетельство СССР № 579404, кл. Е 21 В 9/36, 1972 (прототип).