Алмазная буровая коронка

Алмазная буровая коронка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту и позволяет повысить работоспособность коронки путем саморегулирования последней в процессе бурения по наружному и внутреннему диаметрам по мере ее износа и более полного использования ресурса подрезных элементов. Коронка содержит корпус 1 и закрепленные на его рабочем торце с образованием промывочных каналов 15 секторы 4. Они включают алмазоносный слой в виде параллелепипеда 5, приварочный слой 6 и вкладыш. На рабочем торце корпуса 1 выполнены наклонные выступы. Каждый сектор 4 имеет профильную подложку 10, шарнирно соединенную с одним из выступов посредством пальца 12. Между торцами передней части подложки 10 и корпуса 1 выполнен сужающийся зазор и в нем размещен упругий элемент. При этом наружные подрезные элементы 7 слоя 6 сконцентрированы главным образом в передней части слоя 6, а внутренние - в его задней части. По мере износа параллелепипеда 5 его режущая грань постепенно смещается в сторону вращения коронки. Элемент деформируется , и передняя часть сектора 4 приближается к рабочему торцу корпуса 1 и смещается от оси коронки. Элементы 7 занимают новое положение, соответствующее номинальным диаметрам скважины и керна. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. I (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (ц 4 Е 21 В 10/48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг. I

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3937078/22-03 (22) 31.07.85 (46) 30.07.88. Бюл. № 28 (71) Казахский политехнический институт им. В. И. Ленина (72) М. Г. Тлеуов (53) 622.24.051.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 448266, кл. Е 21 В 10/48, 1972.

Авторское свидетельство СССР № 1375785, кл. Е 21 В 10/48, 1983. (54) АЛМАЗНАЯ БУРОВАЯ КОРОНКА (57) Изобретение относится к породоразрушаюц1ему инструменту и позволяет повысить работоспособность коронки путем саморегулирования последней в процессе бурения по наружному и внутреннему диаметрам по мере ее износа и более полного использования ресурса подрезных элементов. Коронка содержит корпус i и закрепленные íà его рабочем торце с образованием промывочных

„„SU„„1413232 А1 каналов 15 секторы 4. Они включают алмазоносный слой в виде параллелепипеда 5, приварочный слой 6 и вкладыш, На рабочем торце корпуса 1 выполнены наклонные выступы.

Каждый сектор 4 имеет профильную подложку 10, шарнирно соединенную с одним из Bblступов посредством пальца 12. Между торцами передней части подложки 10 и корпуса

1 выполнен сужающийся зазор и в нем размещен упругий элемент. При этом наружные подрезные элементы 7 слоя 6 сконцентрированы главным образом в передней части слоя 6, а внутренние — в его задней части.

По мере износа параллелепипеда 5 его режущая грань постепенно смешается в сторону вращения коронки. Элемент деформируется, и передняя часть сектора 4 прибли- д жается к рабочему торцу корпуса 1 и смешается от оси коронки. Элементы 7 занима- фд ют новое положение, соответствующее номинальным диаметрам скважины и керна.

1 з.п. ф-лы, 4 ил.

141323

f0

Формула изобретения

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к алмазным буровым коронкам.

Цель изобретения — повышение работоспособности коронки путем саморегулирования в процессе бурения по наружному и внутреннему диаметрам по мере ее износа и более полного использования ресурса подрезных элементов.

На фиг. 1 изображена алмазная буровая коронка, общий вид; на фиг. 2 — то же, вид с рабочего торца; на фиг. 3 — сечение

А — А на фиг. 1; на фиг. 4 — сечение Б — Б на фиг. 3.

Коронка содержит корпус 1 с выполненными на его рабочем торце выступами 2, имеющими наклон в сторону внутренней боковой поверхности 3 корпуса, и шарнирно установленные на этих выступах секторы 4.

Каждый сектор включает алмазоносный слой в виде параллелепипеда 5 с наклонными передней и задней гранями, приварочный слой 6 с наружными 7 и внутренними 8 подрезными элементами, вкладыши из легкоразрушаемого абразивного материала в виде треугольной призмы 9, одна боковая грань которой жестко соединена с приварочным слоем 6, а другая — с наклонной задней гранью алмазоносного параллелепипеда 5, и жестко соединенную с приварочным слоем

6 профильную подложку 10, с помощью которой сектор 4 шарнирно закрепляется на выступе 2, для чего в подложке выполнен ответный выступу паз 11, а соединение подложки с выступом осуществляется посредством пальца 12. Ось пальца расположена напротив середины длины 1 режущей грани алмазоносного параллелепипеда 5. Между торцами передней части подложки 10 и корпуса 1 выполнен сужающийся в направлении пальца зазор 13 и в нем размещен упругий элемент 14. Наружные подрезные элементы

7 сконцентрированы главным образом в передней части приварочного слоя, а внутренние 8 — в его задней части. Торец корпуса 1, передняя наклонная грань алмазоносного параллелепипеда 5 и свободная боковая грань вкладыша — призмы 9 двух смежных секторов образуют промывочный канал 15.

Коронка работает следующим образом.

После передачи на коронку осевой нагрузки и вращения секторы 4 режущими гранями своих алмазоносных параллелепипедов

5 производят разрушение породы на забое скважины, при этом происходит опережающий износ вкладышей-призм 9 из легкоразрушаемого абразивного материала, чем обеспечивается выпуск алмазных зерен, равномерно распределенных в объеме параллелепипеда. В начале бурения коронка имеет номинальные наружный и внутренний диа2

2 метры, а равнодействующая сил реакции забоя проходит через палец 12. В процессе бурения изнашиваются как алмазоносные параллелепипеды 5 со стороны режущих граней, так и подрезные элементы, размещенные в приварочном слое 6. По мере износа алмазоносного параллелепипеда его режущая грань, а вместе с ней и точка приложения равнодействующей сил реакции забоя, постепенно смещается в сторону вращения коронки, что обуславливает появление крутящего момента, стремящегося повернуть сектор 4 вокруг пальца 12. Под действием этого момента упругий элемент 14 деформируется и передняя часть сектора приближается к рабочему торцу корпуса 1, а задняя, наоборот, удаляется от него. При этом из-за наклона выступа 2 в сторону внутренней боковой поверхности 3 корпуса происходит смещение передней части сектора от оси коронки, а его задней части — к оси коронки. В результате частично изношенные подрезные элементы 7 и 8 занимают новое положение, соответствующее номинальным диаметрам скважины и керна.

Чем больше износ алмазоносного параллелепипеда, тем дальше смещается в направлении вращения коронки его режущая грань вместе с точкой приложения равнодействующей сил реакции забоя, а следовательно, становится больше действующий на сектор крутящий момент, вызываемая этим моментом деформация упругого элемента 14 и смещение передней части сектора от оси коронки, а задней — к оси коронки. Увеличение смешения передней и задней частей сектора в указанных направлениях компенсирует все возрастающий износ подрезных элементов в процессе бурения, т.е. обеспечивает поддержание наружного и внутреннего диаметров коронки в номинальных размерах независимо от степени износа подрезных элементов и алмазоносного параллелепипеда секторов. Все это позволяет повысить работоспособность коронки.

1. Алмазная буровая коронка, содержащая корпус и закрепленные на рабочем торце корпуса с образованием промывочных каналов секторы, включающие алмазоносный слой в виде параллелепипеда с наклонными передней и задней граням и, приварочный слой с наружными и внутренними подрезными элементами и вкладыш из легкоразрушаемого абразивного материала в виде треугольной призмы, одна боковая грань которой жестко соединена с приварочным слоем, а другая — с наклонной задней гранью алмазоносного параллелепипеда, отличающаяся тем, что, с целью повышения работоспособности коронки путем саморегулирова1413232

Фиг. 2

А-А

10 б

Фиг.З ния последней в процессе бурения по наружному и внутреннему диаметрам по мере ее износа и более полного использования ресурса подрезных элементов, на рабочем торце корпуса выполнены выступы, имеющие наклон в сторону внутренней боковой поверхности корпуса, а каждый сектор снабжен профильной подложкой, шарнирно соединенной с одним из указанных выступов посредством пальца, причем ось пальца расположена напротив середины длины режущей грани алмазоносного параллелепипеда, а между торцами передней части подложки и корпуса выполнен сужающийся в направлении пальца зазор и в нем размещен упругий элемент.

2. Буровая коронка по п. 1, отличающаяся тем, что наружные подрезные элементы сконцентрированы главным образом в передней части приварочного слоя секторов, а внутренние — в его задней части.

1413232 б — b

Составитель В. Якимов

Редактор М. Циткина Техред И. Верее Корректор В. Романенко

Заказ 3750/32 Тираж 53! Подписное

В11ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 !!роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4