БУРОВАЯ КОРОНКА Российский патент 1997 года по МПК E21B10/36 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к оборудованию для бурения шпуров и скважин ударным и ударно-вращательным способами.

Известна буровая коронка для ударного или ударно-вращательного бурения скважины [1] содержащая корпус с углублением, в котором запаян сепаратор с жестко закрепленными в его сквозных отверстиях цилиндрическими твердосплавными вставками, при этом сам сепаратор расположен ниже уровня припоя.

К недостаткам этой коронки относится применение для сборки процесса пайки, вредно отражающегося на здоровье обслуживающего персонала. Применение неразъемного соединения (пайки) исключает замену твердосплавных вставок по мере их износа, что снижает срок службы корпусов коронок. Извлечение вставок также желательно и после разрушения коронки, поскольку твердый сплав является весьма дорогим материалом. Кроме того, для крепления вставок в гнездах сепаратора (что само по себе проблематично) и для создания углубления под припой требуются отдельные технологические операции, что требует дополнительного оборудования, заводских площадей и т.п.

Наиболее близкой по технической сущности является буровая коронка [2] армированная твердосплавными вставками, снабженная обоймой со сквозными конусными отверстиями, обеспечивающая возможность замены твердосплавных вставок.

К недостаткам этой коронки относится то, что обойма выполняется заодно с резьбой. Вследствие большой поверхности обоймы существует большая вероятность восприятия нагрузки (15 20 т) не твердосплавными вставками, а самой обоймой, следовательно и резьбовым соединением, что приведет к разрушению коронки. Кроме того, даже при незначительном повреждении резьбы, при сборке коронки, обойма не будет доворачиваться, следовательно вставки, проворачиваясь вместе с обоймой, могут попасть либо на место каналов отвода шлама, либо на место каналов промывки, либо будут недостаточно прижаты к корпусу коронки. К неизбежным зазорам между вставками и корпусом приводит также сам принцип относительного поворота вставок и корпуса, что при таких нагрузках приводит к преждевременному разрушению вставок.

Задача изобретения достижение возможности легкой замены твердосплавных вставок по мере их износа, технологичность изготовления и повышение надежности буровой коронки.

Указанная задача достигается тем, что сепаратор, прижимая твердосплавные вставки к опорной поверхности верхней части корпуса коронки, крепится посредством необходимого количества крепежных деталей, обеспечивающих разъемность соединения.

На фиг. 1 представлена буровая коронка в сборе, фронтальный разрез, фиг. 2 то же, вид сверху.

Коронка состоит из корпуса 1, к верхней опорной поверхности которого сепаратором 2 прижимаются твердосплавные вставки 3. Сам сепаратор к корпусу коронки крепится деталями 4, обеспечивающими разъемность, например винтами, болтами и т.п. Хвостовик 5 коронки либо присоединяется к штанге, либо является ее продолжением. Для подвода промывочной жидкости или сжатого воздуха коронка снабжена каналами 6. Для отвода отработанного шлама предусмотрены пазы 7.

Работа коронки осуществляется следующим образом.

Удар через хвостовик 5 и корпус 1 передается на твердосплавные вставки 3. Вставки, воздействуя на породу, разрушают ее. Разрушенная порода (шлам) захватывается сжатым воздухом или промывочной жидкостью, подаваемой через каналы 6 и через пазы 7 удаляется из зоны бурения.

Исключение относительного проворота вставок позволяет укрепить их не хуже чем при общепринятых способах крепления (пайке и запрессовки). Во время работы наиболее опасный лобовой удар на резьбу не передается, а воспринимается корпусом коронки. Гораздо менее вероятные касательные нагрузки, также не воспринимаются резьбой, а создают усилия среза в винтах (или других крепежных деталях), что при достаточных их размерах и количестве не является опасным. Защите крепежных деталей от ударных нагрузок способствует также их естественная близость к твердосплавным вставкам, воспринимающим основной удар. В случае поломки или износа вставок существует возможность их замены на работоспособные. Изношенные вставки поступают на переработку.

Сам сепаратор отличается простотой изготовления. Гнезда под твердосплавные вставки могут создаваться простой операцией штамповки, отдельного крепления вставок не требуется, все это, а также гладкая опорная поверхность верхней части корпуса обеспечивает высокую технологичность изготовления коронки.

Использование: изобретение относится к оборудованию для бурения шпуров и скважин ударным и ударно-вращательным способами. Сущность изобретения: сепаратор, прижимая твердосплавные вставки к опорной поверхности верхней части коронки, закреплен к корпусу посредством необходимого количества крепежных деталей, например, винтов, обеспечивающих разъемность соединения. 2 ил.

Буровая коронка, содержащая корпус, сепаратор со сквозными гнездами, удерживающими твердосплавные вставки, отличающаяся тем, что сепаратор жестко закреплен к корпусу коронки крепежными деталями, например винтами.