Комбинированная коронка

Комбинированная коронка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

КОМБИНИРОВАННАЯ КОРОНКА, соцержащая корпус и породоразрушающие элементы в виде неподвижных резцов и вращающихся кер нообразук8цих дисков с режущей кромкойi отличающаяс я тем, что, с целью повышения качества отбора керна, преимущественно при бурении в сухих грунтах, диски установлены с опережением относительно неподвижных резцов и с отрица-, тельным смещением, при этом отношение величины смещения к величине опережения определяется из соотношения sTnoL 1 . t 5 где € - величина отрицательного смещения шарошек в плане, мм; h - величина опережения шарошек над неподвижными резцами, мм; ct - половина центрального угла, заключенного хордой, образо (Л ванной на окружности с радиусом , равным наибольшему рас диусу шарошек и длиной стрелки , равной g, , град.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

NUIWNOTI

PECAVSËÈК

0Ю (l1) Зцр E 21 В 10/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2l) 3416800/22-03 (22) 16.02.82 (46) 07.07.83. Бюл. It 25 (53) 622,24. 051(088.8) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (72) А.Е.Харченко, И.С.Алимов, 0.Й.Скорняков и P.Ñ.Çàxàðîâ

:(56) 1. Патент США It 3174564, кл. 175-330, опублик. 1965.

2. Авторское свидетельство СССР .f 73496, кл. E 21 В 10/02, 1946 (прототип). (54)(57) KOMSNHNPOBAHHAR КОРОНКА, со цержащая корпус и породоразрушающие .элементы в виде неподвижных резцов и ,вращающихся кернообразующих дисков с режущей кромкой, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения качества отбора керна, преимущественно при бурении в сухих грунтах, диски установлены с опережением относительно неподвижных резцов и с отрица-, тельным смещением, при этом отношение величины смещения к величине опережения определяется из соотношения згп <

= с 9 с К -cosa 2 где Я - величина отрицательного смещения шарошек в плане, мм;

h — - величина опережения шарощек над неподвижными резцами, мм; 4. - половина центрального угла, заключенного хордой, образое ванной на окружности с радиусом, равным наибольшему радиусу шарошек и длиной стрелки, равной Я., град.

3 1027

Изобретение относится к породораэ-. рушающему инструменту, а именно к комбинированным коронкам, используемым для бурения с отбором керна.

Известен комбинированный породораз- рушающий инструмент для бурения с отбором керна, включающий корпус с центральной коронкой..и шарошками, установленными в периферийной части инструмента 1) .

lO

Недостатком инструмента является получение керна малого диаметра, что предопределяет узкую область его применения, а именно, при бурении крепких пород и .скважин большого диаметра.

Наиболее близкой к изобретению по. технической сущности и достигаемому результату является комбинированная коронка, содержащая корпус и породо- о разрушающие элементы в виде неподвижных резцов и вращающихся кернообразующих дисков с режущей кромкой 1 2 3

Недостатком известных коронок является нарушение естественной струк" 5 туры получаемого монолита в сухих глинистых грунтах, в процессе внедрения дисков в породу, за счет ради" альных напряжений, образуемых уплотнением шлама грунта в .зоне угла поворота дисков (между внутренней плоскостью диска и боковой поверхностью монолита).

Целью изобретения является повышение качества отбора керна, преиму" щественно при бурении в сухих грунтах35

Поставленная цель достигается тем, что в комбинированной коронке, содержащей корпус и породораэрушающие элементы в виде неподвижных резцов и вращающихся кернообразующих дисков с режущей кромкой, диски установлены с опережением относительно неподвижных резцов и с отрицательным смещением, при этом отношение величины смещения к величине опережения определяется из соотношения

5!и с - 1 — — - ctg Ы. где - величина отрицательного смещения шарошек в плане, мм;

h - величина опережения шарошек над неподвижными резцами, мм; о . - половина центрального угла, заключенного хордой, образованной на окружности с радиу-M сом, равным наибольшему радиусу шарошки, и длиной стрелки, равной Ь, град.

3 1 4

На фиг.1 изображена комбинированная коронка, общий вид в разрезе; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3. сечение,Б-Б на фиг.1.

Комбинированная коронка состоит иэ корпуса 1, на котором размещены неподвижные резцы 2, разрушающие породу по кольцевому забою и транспортирующие шлам по винтовой поверхности.

Между неподвижными резцами расположены наклонные к оси коронки вращающиеся кернообразующие диски 3 с острой режущей кромкой 4, контактирующей в точке 0 с кернообразующей поверхностью монолита диаметром д,ц, Диски выполнены с отрицательным смещением Я. относительно оси коронки и имеют вылет по отношению к горизонтальной плоскости резцов в плоскости дисков на величину h. Кинематика вра" щающегося диска 3 рассчитана так, что горизонтальная плоскость резцов при пересечении с плоскостью внутренного торца диска образует в плоскости диска хорду, заключенную центральным углом 2, которая в точке 0 пересечения с окружностью радиусом r является одновременно касательной к образующей монолита. Таким образом, величина отрицательного смещения Й будет равна половине хорды и при изменении угла оСот 0 до 90 величины Ю и

h будут изменяться от 0 до Г, а их отношение будет находиться в функциональной зависимости Ц = S(<), которая запишется. следующим образом:

Я = Г ° S I ll å .; h = Г Соз || ;

Я Г sin al,, ь!Ос(1

Комбинированная коронка работает следующим образом.

В процессе бурения при вращении коронки вокруг своей оси кернообразующие дис-. ки 3, перекатываясь по поверхности забоя., острой режущей кромкой 4 подрезают боковую цилиндрическую поверхйость монолита, калибруя его диаметр d в точ" ке 0. Величина внедрения дисков в грунт ограничивается горизонтальной плоскостью резцов 2, образующих кольцевую поверхность забоя и транспортирующих шлам по винтовой поверхности.

За счет величины отрицательного смещения, которая находится в определенной зависимости от величины внедрения h дисков в породу, обуривание монолита происходит таким образом, что режущая кромка 4 дисков 3 контакз 1027361 . 4 тирует с кернообразующей поверхностью боковой поверхности монолита при раз монолита в точке 0 касания прямой, об- рушении кольцевого забоя, а зависимая разованной пересечением внутренней величина ртрицательного смещения обес .торцевой плоскости диска (при его печивает калибровку монолита без эоны внедрении в грунт) с плоскостью забоя шламообразования между внутренней торцевой плоскостью дисков и боковой поТаким образом, за счет опережения верхностью монолита, исключая таким кернообразующих дисков относительно образом радиальные напряжения в его горизонтальной плоскости неподвижных структуре и обеспечивая повышение карезцов исключаются касательные напря- 10 чества отбора монолитов в сухих глижения, образованные трением резцов по нистых грунтах.

4-А

Составитель А.Симецкая

Редактор О.Юрковецкая Техред A.AN Корректор В.Гирняк

Заказ 4695/35 Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

ТТ3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4