БУРОВОЙ ИНСТРУМЕНТ Российский патент 2005 года по МПК E21B10/36 

Изобретение относится к буровой технике, а именно к породоразрушающему буровому инструменту для бурения крепких пород.

Известен буровой инструмент с твердосплавным вооружением, закрепленным на корпусе, на который воздействуют ударные импульсы от буровой машины [1].

Недостатком этого инструмента является низкая механическая скорость бурения.

Известен буровой инструмент, содержащий буровую коронку, жестко соединенную с корпусом, и шаровой вибратор, имеющий беговую дорожку с шаровой массой, перемещаемую по беговой дорожке потоком промывочной жидкости [2]. Этот буровой инструмент взят нами в качестве прототипа.

Недостатком данного бурового инструмента является то, что в нем происходит гашение виброимпульсов потоком промывочной жидкости.

Задачей изобретения является повышение скорости бурения крепких пород за счет увеличения амплитуды виброимпульсов и равномерного их воздействия непосредственно на корпус инструмента.

Это достигается тем, что в буровом инструменте, содержащем буровую коронку, жестко соединенную с корпусом, и шаровой вибратор, имеющий беговую дорожку с шаровой массой, шаровой вибратор выполнен в виде нескольких секций, беговая дорожка каждой из которых расположена в корпусе под углом 60° к его оси, при этом секции размещены на одинаковом расстоянии друг от друга в вертикальной плоскости, а в горизонтальной плоскости вышележащая секция относительно нижележащей смещена на 120°, причем каждая секция снабжена ограничителем перемещения шаровой массы.

На фиг.1 изображен продольный разрез бурового инструмента, на фиг.2 - поперечный разрез по А-А.

Буровой инструмент состоит из буровой коронки 1, жестко соединенной с корпусом 2, имеющим промывочные каналы 3, и шарового вибратора, выполненного в корпусе в виде нескольких секций. Каждая секция включает цилиндрическую беговую дорожку 4, шаровую массу 5 и ограничитель ее перемещения 6. Количество секций выбирают в зависимости от необходимой частоты вибрации инструмента. Каждая секция вибратора расположена под углом 60° к оси корпуса 2.

В вертикальной плоскости секции размещены на одинаковом расстоянии друг от друга, а в горизонтальной плоскости вышележащая секция относительно нижележащей смещена на 120°.

Буровой инструмент работает следующим образом.

Ударные импульсы, передаваемые от буровой машины (не показана), воздействуют на корпус 2 бурового инструмента и вызывают перемещение шаровой массы 5 по беговой дорожке в каждой секции, создавая виброимпульсы. Амплитуда виброимпульсов зависит от величины шаровой массы, длины беговой дорожки и угла наклона ее к оси корпуса, причем максимальное значение амплитуды достигают при расположении беговой дорожки к оси корпуса при величине угла 60°. Равномерное воздействие виброимпульсов на корпус обеспечено за счет смещения вышележащей беговой дорожки по отношению к нижележащей в горизонтальной плоскости на 120°. Экспериментальные испытания данного бурового инструмента показали, что за счет создания вибрации бурового инструмента скорость бурения крепких пород увеличилась в 1,3 раза.

Источники информации

1. М.Г.Крапивин и др. Горные инструменты. М., Недра, 1990, с.45.

2. Авторское свидетельство СССР № 791901, кл. Е 21 В 10/26, 31.07.78 (прототип).

Изобретение относится к буровой технике, а именно к породоразрушающему инструменту для бурения крепких пород. Буровой инструмент содержит буровую коронку, жестко соединенную с корпусом, и шаровой вибратор, выполненный в виде нескольких секций, беговая дорожка каждой из которых расположена в корпусе под углом 60° к его оси, и содержит шаровую массу. Секции размещены на одинаковом расстоянии друг от друга в вертикальной плоскости, а в горизонтальной плоскости вышележащая секция относительно нижележащей смещена на 120°. Каждая секция снабжена ограничителем перемещения шаровой массы. Повышается скорость бурения за счет увеличения амплитуды и частоты виброимпульсов, воздействующих непосредственно на корпус инструмента. 2 ил.

Буровой инструмент, содержащий буровую коронку, жестко соединенную с корпусом, и шаровой вибратор, имеющий беговую дорожку с шаровой массой, отличающийся тем, что шаровой вибратор выполнен в виде нескольких секций, беговая дорожка каждой из которых расположена в корпусе под углом 60° к его оси, при этом секции размещены на одинаковом расстоянии друг от друга в вертикальной плоскости, а в горизонтальной плоскости вышележащая секция относительно нижележащей смещена на 120°, причем каждая секция снабжена ограничителем перемещения шаровой массы.