БУРОВОЙ РЕЗЕЦ ДЛЯ ВРАЩАТЕЛЬНОГО БУРЕНИЯ ШПУРОВ Российский патент 2019 года по МПК E21B10/43 E21B10/54 

Изобретение относится к угольной промышленности, а точнее к резцам для вращательного бурения шпуров в углепородных массивах.

Известен резец для вращательного бурения шпуров РМ ([Михайлов, В.Г. Горные инструменты [Текст] / В.Г. Михайлов, М.Г. Крапивин. - М.: Недра, 1970. - 216 с.], с. 39, рис. 20, в), который представляет собой двухперый резец с симметричными относительно оси резца лезвиями и рассечкой, образующей между перьями угол в 75°.

Недостатком бурового резца РМ является ограниченная область применения - бурение шпуров в углях и мягких породах.

Наиболее близким к предлагаемому, является резец для вращательного бурения шпуров РПК-D/R17/13К ([http://www.grins.ru/uploads/products/d9eda923e6dd4033.pdf], с. 27), который представляет собой двухперый резец с симметричными относительно оси вращения твердосплавными вставками, с наружной резьбой R17 на хвостовике, выпускаемый диаметрами 28 и 34 мм.

Недостатком бурового резца РПК-D/R17/13K является низкая прочность лезвий резца вследствие незначительной толщины используемых режущих вставок, а так же неэкономное расходование твердого сплава на режущие вставки в связи с армированием на них зон, не участвующих в разрушении горных пород.

Техническая проблема, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в увеличении ресурса работы бурового резца, за счет повышения прочности режущей вставки.

Существующая техническая проблема, решается тем, что в известном буровом резце для вращательного бурения шпуров, содержащем корпус с хвостовиком, два образующих рассечку пера с закрепленными на них двумя симметричными относительно оси вращения твердосплавными вставками, согласно изобретению, каждая твердосплавная вставка выполнена в виде отрезка цилиндра - «копыта» и содержит цилиндрическую и две плоские пересекающиеся поверхности, причем одна поверхность ограничена дугой окружности основания цилиндра, а другая - дугой эллипса, большая ось которого параллельна оси вращения резца, при этом вставка примыкает к перьям цилиндрической поверхностью.

Технический результат, получаемый при использовании заявляемого изобретения, заключается в повышении прочности лезвий резца за счет утолщения области вставки, содержащей лезвие, и как следствие повышение ресурса работы резца.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежом, где на фиг. 1 изображен буровой резец для вращательного бурения шпуров, а на фиг. 2 - трехмерный вид твердосплавной вставки в виде отрезка цилиндра - «копыта».

Буровой резец состоит из корпуса 1 резца, перьев 2 и твердосплавных вставок 3, выполненных в виде отрезка цилиндра - «копыта». Твердосплавные вставки 3 расположены симметрично относительно оси вращения XX бурового резца.

Твердосплавная вставка 3 в виде отрезка цилиндра - «копыта» ([Бронштейн, И.Н. Справочник по математике [Текст] / И. Н. Бронштейн, К.А. Семендяев. - М.: Наука, 1986. - 544 с.], с. 188, рис. 2.51) образуется посредством сечения цилиндра 4 плоскостью 5 и включает в себя две плоские пересекающиеся поверхности 6, линия пересечения которых является лезвием 7 вставки 3, и цилиндрическую поверхность 8. При этом одна из двух плоских поверхностей 6 ограничена дугой окружности 9 основания цилиндра 4, а другая - дугой эллипса 10, большая ось которого обозначена YY.

Угол α, под которым плоскость 5 пересекает цилиндр 4, определяется требуемой величиной угла заострения вставки γ (α=Ψ), который закладывается при проектировании бурового резца на основании заданных технологических параметров ([Крапивин, М.Г. Горные инструменты [Текст] / М.Г. Крапивин. - М.: Недра, 1979. - 263 с.], с. 102).

В процессе изготовления заявляемого бурового резца для вращательного бурения шпуров каждую твердосплавную вставку 3 закрепляют на перьях 2 резца таким образом, что ее цилиндрическая поверхность 8 примыкает к перьям 2, а большая ось YY дуги эллипса 10, ограничивающего одну из плоских поверхностей 6 твердосплавной вставки 3, направлена параллельно оси вращения резца XX.

Работает предлагаемый буровой резец для вращательного бурения шпуров следующим образом: резцу задается вращательное движение относительно его оси XX и осевая подача на забой вдоль оси вращения. В процессе вращательного движения и одновременной подачи на забой режущие вставки 3 разрушают горную породу.

Положительные результаты заявляемого изобретения заключаются в повышении прочности лезвий резца посредством выполнения каждой из вставок в виде отрезка цилиндра - «копыта», и экономии армирующего твердого сплава при изготовлении резца.

Изобретение относится к угольной промышленности, а точнее к резцам для вращательного бурения шпуров в углепородных массивах. Предложен буровой резец для вращательного бурения шпуров, содержащий корпус с хвостовиком, два образующих рассечку пера с закрепленными на них двумя симметричными относительно оси вращения твердосплавными вставками, выполненными в виде отрезка цилиндра - «копыта», содержащими цилиндрическую и две плоские пересекающиеся поверхности. Одна поверхность ограничена дугой окружности основания цилиндра, а другая – дугой эллипса, большая ось которого параллельна оси вращения резца. Вставка примыкает к перьям цилиндрической поверхностью. Технический результат заключается в повышении прочности лезвий резца за счет утолщения области вставки, содержащей лезвие, и как следствие, в повышении ресурса работы резца. 2 ил.

Буровой резец для вращательного бурения шпуров, содержащий корпус с хвостовиком, два образующих рассечку пера с закрепленными на них двумя симметричными относительно оси вращения твердосплавными вставками, отличающийся тем, что каждая твердосплавная вставка выполнена в виде отрезка цилиндра - «копыта» и содержит цилиндрическую и две плоские пересекающиеся поверхности, причем одна поверхность ограничена дугой окружности основания цилиндра, а другая – дугой эллипса, большая ось которого параллельна оси вращения резца, при этом вставка примыкает к перьям цилиндрической поверхностью.