ТВЕРДОСПЛАВНАЯ ВСТАВКА ДЛЯ БУРОВЫХ КОРОНОК Российский патент 2001 года по МПК E21B10/56 

Изобретение относится к горному делу, а более конкретно - к инструменту для разрушения горных пород при бурении.

Известны цилиндросферические твердосплавные вставки [1], которыми армируется горный инструмент. Такие вставки определяются диаметром цилиндра, радиусом полусферы и общей высотой вставки. Недостатком цилиндросферической твердосплавной вставки является то обстоятельство, что по мере ее углубления очень быстро возрастает площадь сечения или площадь контакта вставки с породой, а это в свою очередь затрудняет ее проникание в горную породу.

Более близкой к предлагаемому изобретению является твердосплавная вставка для буровых коронок [2], содержащая цилиндрический и рабочий участки, при этом поверхность рабочего участка выполнена в виде тела вращения участка плоской кривой, называемой верзьерой Аньези, вокруг ее оси симметрии, причем границами участка принимаются точки перегиба верзьеры.

При внедрении в горную породу такой вставки площадь сечения ее при одной и той же глубине внедрения в породу будет меньше, чем у цилиндросферической, и это облегчает проникание вставки в породу, что повышает производительность буровых коронок.

Однако и этой вставке присущи недостатки. Во-первых, при необходимости создания вставок дня внедрения на большие глубины рост поперечного сечения вставки, выполненной по верзьере Аньези, все-таки остается весьма интенсивным, а во-вторых, она отличается сложностью изготовления вставок, которые описываются кривой, имеющей сложную взаимосвязь между координатами x и y в виде x²y = 4a²(2a-y).

Целью настоящего изобретения является устранение указанных недостатков и повышение производительности буровых коронок.

Указанная цель достигается тем, что образующая поверхности рабочего участка вставки выполнена по дугам окружности с переменным радиусом, увеличивающимся к цилиндрическому участку, и переменной по знаку кривизной.

На чертеже показан вариант исполнения твердосплавной вставки для буровых коронок.

Она содержит цилиндрический участок 1 и рабочий участок 2, образующая поверхность которого выполнена по дугам окружности с переменным радиусом, а именно r₁ < r₂ < r₃ < r₄ и переменной по знаку кривизной - участки a, c - выпуклые, b, d - вогнутые. Количество таких участков может быть любым.

Работа вставки заключается в следующем. К торцу цилиндра прикладывается нагрузка P, в начале контакт рабочего участка с плоскостью горной породы представляет точку, а при внедрении на заданную величину проекцией контактной поверхности на плоскость внедрения является круг. При дальнейшем внедрении площадь сечения незначительно увеличивается и поэтому требуется меньшее усилие для преодоления сопротивления горной породы.

Источники информации
1. Твердые сплавы. Баженов М.Ф. Байчман С.Г., Карпачев Д.Г. Справочник. -М.: Металлургия, 1978, с. 128-129.

2. А.с. 2039192 C1 6 E 21 B 10/16.

Изобретение относится к горному делу, более конкретно - к инструментам для разрушения горных пород при бурении. Твердосплавная вставка для буровых коронок содержит цилиндрический и рабочий участки, при этом образующая поверхность рабочего участка вставки выполнена по дугам окружности с переменным радиусом, увеличивающимся к цилиндрическому участку, и переменной по знаку кривизной. Повышается производительность буровых коронок. 1 ил.

Твердосплавная вставка для буровых коронок, содержащая цилиндрический и рабочий участки, отличающаяся тем, что образующая поверхности рабочего участка вставки выполнена по дугам окружности с переменным радиусом, увеличивающимся к цилиндрическому участку, и переменной по знаку кривизной.