Коронка для ударно-вращательного бурения

Коронка для ударно-вращательного бурения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: твердосплавные коронки для ударно-вращательного бурения Сущность твердосплавные вставки 2 расположены группами с постоянным шагом и переменным шагом в группе. Шаг в группе определяется из выражения I М« п +х где I - шаг между осями соседних вставок; М - региональное расстояние между следами полных ударовгп - порядковый номер шага между соседними вставками в группе в cto- рону увеличения размеров шагов плюс единица; х - постоянная величина, равная 0,7 М. 2 ил

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

М

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам

1 (21) 4270824/03

{22) 23.04.87 . (46) 30.1193 Бюй Ив 43-44 (71) Отделение экспериментальных исследований

Центрального научно-исследовательского геологоразведочного института цветных и благородных металлов (72) Куликов И.В. (73) Куввав Иван Владимирович (54) КОРОНКА ДЛЯ УДАРНО-ВРАЩАТЕЛЬНОГО БУРЕНИЯ (67) Использование: твердосплавные коронки дпя (В) RU (11) 2003771 Cl (51) 5 ЕИВ10 36 ударно-вращательного бурения. Сущность: твердосплавные вставки 2 расположены группами с постоянным шагом и переменным шагом в группе.

lllar в группе определяется из выражения

=М и +х, где1 — шаг между осями сосед1з 1з тз нйх вставок М вЂ” рщиональное расстояние между следами полных ударов-; и — порядковый номер

1...3 шага между соседними вставками в группе в ctoрону увеличения размеров шагов плюс единица; х— постоянная величина, равная 0,7 M. 2 ил.

2003771

Изобретение относится к горной технике, а именно к твердосплавным коронкам для ударно-вращательного бурения.

Известна коронка для.. ударно-вращательного бурения, которая состоит иэ корпуса и твердосплавных вставок, расположенных с постоянным шагом между ними(Граф П. Э. и др. Техника и технология гидроударного бурения. M.: Недра, 1975, с.

44).

Недостаток такой коронки заключается в том, что при расположении вставок с постоянным шагом; если буренйе ведется на станке со ступенчатым регулированием частоты вращения снаряда, создаются такие сочетания числа ударов, приходящихся на один оборот коронки, и частоты вращения, при которых последующие удары наносятся по следу предыдущих ударов, что ведет к возникновению одноментации забоя и повышени1о энергоемкости процесса бурения, образованию на стенках скважины рейки и повышенному износу угловых частей вставок.

Известна также коронка для ударновращательного бурения, состоящая иэ корпуса и твердосплавных вставок, расположенных по контуру с переменным шагом (авт. св. СССР ЬЬ 375373;кл. Е 21 C

17/00, 1968).

В этой коронке, хотя вставки и расположены с переменным шагом. размеры шага определяются только необходимостью заполнения четырехгранной поверхности вставками, что не предотвращает повторного нанесения ударов со всеми вытекающими из этого отрицательными последствиями.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков и пОвышение эффективности ударно-вращательного бурения, Дйя этого в коронке, состоящей из корпуса и твердосплавных вставок, размещенных на торцовой части корпуса. с переменйым шагом, вставки расположены группами с величинами шага между вставками, определяемыми по формуле

11...3- Мп1...з+ х, где 11...з - шаг между осями соседних вста.вок каждой группы;

М вЂ” величина поворота коронки для нанесения удара: п1...з — порядковый номер шага между соседними вставкамй в группе в сторону увеличения размеров шагов плюс единица;

x — постоянная величина, равная 0,7 M.

Расположение вставок твердого cnnasa группами, шаг которых определяется математической зависимостью, позволяет исключить повторное нанесение ударов и снизить энергоемкость процесса разрушения породы.

На фиг, 1 изображена торцовая часть коронки с вставками твердого сплава; на фиг. 2 — часть профиля забоя скважины, фор-. мируемая подготовительными и результиру. ющими ударами.

Коронка содержит корпус 1, в котором расположены вставки 2 из твердого сплава

10 группами с переменным шагом. На профиле забоя приводятся следы подготовительных ударов 22, 22, 2з, 2з, которые образуют

1 трапециевидные выступы а, б, в и результирующие удары, 21, 21, 22, 2, которые

"5 завершают цикл подвигания забоя на определенную лубину.

Коронка работает следующим образом.

При повороте коронки на величину сектора 12 вставка 22 производит три подгото20 вительных удара 22, 22, 22 1, которые формируют трапециевидные выступы а, б.

Один из укаэанных ударов будет одновременно результирующим — 22, т.к. с одной стороны он оформляет выступ б; с другой производит полное разрушение породы на участке х — величина смешения (отставания) в каждом секторе между соседними вставками, В секторе 13 вставка 23 также несет несколько подготовительных ударов (на

30 один больше,чем всекторе 12) и один результирующий (участок х). При дальнейшем вращении коронки результирующие удары наносятся по трапециевидным выступам, а не по центру со смещением от средней ли 5 нии на 20, т.е. величина M выступов делится на О,:3 М и 0,7 М соответственно за задней и передней гранями. вставки.

Величина смещения ударов от средней части трапециевидных выступов принима40 ется с учетом результатов исследования ме-. ханизма .и энергоемкости разрушения горных пород ударом, направленным под острым углом к забою (Куликова И. В „Воронова В. Н. и Николаев И, И. Пневмоударное бурение разведочных скважин. М.: Недра, 1977. с.16, 128).

Предлагаемая конструкция коронки позволяет предупреждать повторное нанесение ударов при подготовке и реализации

50 последующих циклов подвигания забоя.

Проследим это на примере вставки (лезвия)

21, которая после Разрушения выступов а и б наносит удар 21" на участке х, произведя

111 подготовительную несечку на расстоянии 5 0,4 М от следа удара 2з, и затем производит первый удар в секторе 1з на расстоянии от соседних ударов с одной стороны 0,3 М, с другой — 0,4 M и т,д.

Предлагаемое техническое решение позволяет повысить скорость бурения, осо903771 бенно в крепких породах и снизить абразив- (56) Патент Швеции hh 354096. ный износ коронок. кл. Е 21 С 13/06, опубл. 1969.

/Ф Ря

Составитель И. Купиков

Редактор M. Стрельникова Техред М.Моргентал Корректор О. Кравцояз

Тираж . Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Заказ 3313

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1П !

Формула изобретения

КОРОНКА ДЛЯ УД) РНО-ВРАЩАТЕЛЬНОГО БУРЕНИЯ. содержащая корпус и твердосплавные вставки. размещенные на торцевой чзсти корпуса с переменным шагом, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности бурения .коронкой зз счет исключения повторного нанесения удара по одному и тому же месту, вставки расположены группами с равным шагом между группами, причем величины шагов между вставками в группе в развертке на плоскость определяются мз выражения

11-3 =М п1...3 + х, где 11-з - шаг между осями соседних вставок, мм;

М - рациональное расстояние между следами полных ударов, мм; ж-з - порядковый номер шага между соседними вставками в группе в сторону увеличения размеров шагов плюс единица; х - постоянная величина, равная 0,7 М, мм.