Коронка для ударно-вращательного бурения

Коронка для ударно-вращательного бурения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Я)5 Е 21 В 10/36

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4873513/03 (22) 04,09.90 (46) 23.12.92, Бюл. № 47 (71) Кыштымский машиностроительный завод им.М.И. Калинина (72) А.С. Курдюков, Л.А. Миронов, И.Д. Плеханов, В.П. Якимов, А.Ф, Костин, В,В. Глазков, В.В. Устинов, А.А. Осипов, Г,А. Галицков и

И.Н. Л юдиновсков (73) Кыштымский машиностроительный завод им.М.И, Калинина (56) 1.Авторское свидетельство СССР

N 726324, кл. Е 21 В 10/36, 1978.

2,Авторское свидетельство СССР

¹ 1266954, кл. Е 21 В 10/36, 1985. (54) КОРОНКА ДЛЯ УДАРНО-ВРАЩАТЕЛЬНОГО БУРЕНИЯ (57) Использование: бурение скважин ударно-вращател ьн ым способом. Сущность изоИзобретение относится к области горного дела, в частности к порадоразрушающему инструменту, для бурения скважин в породах различной крепости.

Известны буровые коронки, содержащие . корпус, на головной части которой выполнено несколько перьев с закрепленными в них твердосплавными пластинами, разделенными кернообразующим углублением и радиальными каналами, угол наклона которой равен 3-7 по отношению к продольной оси, а на хвостовике выпблнены продольные каналы и центральное продувочное отверстие с выходом на торец кернообразующего углубления.

Также известны буровые коронки, содержащие корпус с перьями, у которых на боковой поверхности выполнено абниже„, Ы, 1784062 А3 бретения . коронка содержит корпус с хвостовиком и головной частью. На головной части выполнены перья с твердосплавными вставками. Перья разделены между собой кернообразующей полостью и радиальными каналами. В кернообразующей полости расположен выход продувочйого канала.

На боковой наклонной поверхности каждого пера выполнены канавки, расположенные ниже основания твердосплавных вставок. Канавки выполнены с переменным сечением по ширине, по кривой с плавным изгибом или в форме клина. Наименьший диаметр канавок определяется из соотношения DMgH =(0,9-0,96)О,с, где

Оман — наибольшая глубина канавок на перьях корпуса, DMaxc — наибольший диаметр головной части корпуса коронки. 3 з.п.ф-лы, 4 ил, ние в виде уступа, расположенного за основанием твердосплавных вставок.

Недостатком этих коронок является быстрое образование обратного конуса из-эа отсутствия равномерного износа боковой поверхности перьев по мере изйоса твердосплавных вставок, кроме тога наличие цилиндрического обнижения приводит к образованию концентратора напряжения в корпусе головной части и, как следствие, поломка перьев вместе с вставками поддействибм осевых нагрузок и крутящего момента, Все это приводит к снижению стойкости коронки из-за быстрой потери диаметра коронки и выхода ее иэ строя. Кроме того иэ-эа ровной боковой поверхности перьев коронки отсутствует самоэаточка и равномерный

1784062 износ боковой поверхности перьев в процессе работы.

Цель изобретения — повышение стойкости коронки, путем исключения образования обратного конуса на боковой поверхности перьев путем равномерного износа корпуса за твердосплавными вставками в процессе бурения.

Указанная цель достигается тем, что в коронке, содержащей корпус, на головной части которой выполнено несколько перьев под твердосплавные вставки, разделенные радиальными каналами и кернообразующей полостью и хвостовик с системой продольных каналов и продуваемое отверстие с выходом в кернообразующее углубление, при этом на боковой поверхности каждого из перьев выполнено углубление, расположенное ниже основания твердосплавных вставок, наименьший диаметр которого определяется из соотношения;

Рмин = (0,9 — 0,96)DMBKc, а его поперечное сечение выполнено переменным с вершиной в центральной части, причем контур выполнен по кривой с плавным изгибом или же в форме клина.

На фиг,1 изображена коронка, выполненная в соответствии с изобретением; на фиг.2 — вид по стрелке А на фиг.1; на фиг.3 — вид по стрелке Б на фиг.2; на фиг.4— сечение по А — А на фиг,2.

Как показано на фиг.1, предлагаемая буровая коронка содержит хвостовик 1 и головную часть 2, на которой выполнено несколько перьев 3 армированных твердосплавными пластинами 4, причем перья разделен ы между собой радиальн ыми каналами 5 и 6, которые соединяют кернообраэующую полость 7 с боковыми вырезами 8 и 9, На торце кернообразующего углубления закреплены штыри 10 и расположен выход продувочного отверстия 11.

Боковая поверхность 12 каждого из перьев

3 выполнена наклонной под углом Зо, на которой ниже основания 13 пластин 4 выполнено углубление 14 в виде канавки с перёменным сечением по ширине и глубиной (t); причем диаметр этого углубления определяется из соотношения Рмил =(0,9 0,96)DMQI(Q, т.е, равен максимальному износу по диаметру коронки и этой коронкой нельзя осуществлять дальнейшее буренйе скважин.

Хвостовик 1 снабжен системой каналов 15 для закрепления коронки в буксе ййевмоударника.

Работа предлагаемой коройкй аналогична известным; т.е. хвостовиком 1 она устанавливается в буксу пневмоударника и за счет пазов 15 закрепляется от выпадания.

По торцу хвостовика 1 наносится удар, под действием энергии которого пластины 4 штыри 10 внедряются в породу и разрушают ее. За счет вращения коронки вокруг продольной оси осуществляется обуривание

5 всей площади забоя скважины. Буровая мелочь захватывается потоком сжатого воздуха, выходящего из отверстия 11 и через полость 7, каналы 5 и 6, вырезы 8 и 9 удаляется в скважину. Буровая мелочь, проходя

10 между стенкой скважины и боковой поверхностью 12 попадает в канавку 14 и за счет . скорости движения и вращения истирает боковую поверхность 12. Тем самым, чем больше будет находиться коронка в процес15 се бурения будет пропорционально изнашиваться и боковая поверхность 12.

Использование изобретения, т.е, благодаря наличия углубления 14 позволяет буровой мелочи задерживаться на боковой

20 поверхности и изнашивать ее пропорционально износу боковой поверхности пластин 4.

Так например при диаметре бурения скважин DMa c = 110 мм глубина канавки.

25 должна быть t = 2,5 мм, При наклоне буровой поверхности перьев 3, а минимальный диаметр равен Рмин =99-105,6 мм, т.е. меньше этого диаметра бурение скважин данного размера не может осуществляться, т.к.

30 погружной пневмоударник располагающийся в скважине за коронкой не обеспечит вынос буровой мелочи и процесс бурения прекратится.

Использование изобретения позволит

35 обеспечить равномерное истирание и самозаточку боковой поверхности перьев коронки в процессе бурения и тем самым увеличить срок службы коронки в 2 — 3 раза по сравнению с известными объектами, 40 Формула изобретения

1.Коронка для ударно-вращательного бурения, содержащая корпус, на головной части которой выполнены перья с твердосплавными вставками, разделенные между

45 собой кернообразующей полостью и радиальными каналами и хвостовик с системой продольных каналов и продувочным отверстием с выходом в кернообраэующую полость, а боковая поверхность перьев

50 корпуса выполнена наклонной, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения стойкости коронки путем исключения образования обратного конуса, на боковой поверхности каждого из перьев выполнены

55 канавки, расположенные ниже основания твердосплавных вставок, наименьший диаметр которых определяется из соотношения

Рмин = (0,9 — 0,96)Рмакс, где D èH — наибольшая глубина канавок на перьях корпуса;

1784062

Pug g

Составитель А.Курдюков

Редактор М.Кузнецова Техред М.Моргентал Корректор Н.Кешеля

Заказ 4528 Тираж, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Омакс — наибольший диаметр головной части корпуса коронки, 2 Коронка по п.1, отличающаяся тем, что канавки выполнены с переменным сечением по ширине.

3Коронка по п2, отличающаяся тем, что канавки выполнены по кривой с плавным изгибом, с вершиной в его средней части.

4.Коронка по п.2, о т л и ч. à ю щ а я с я

5 тем, что канавки выполнены в форме клина,