Породоразрушающий орган Советский патент 1983 года по МПК E21B10/16 

Изобретение относится к горной промышленности, а более конкретно к буровому инструменту с твердосплавным вооружением.

По основному авт. св. № 909100 известен породоразрушающий орган, содержащий корпус, вставку и износостойкий породоразрушающий зубок 1.

Породоразрущающий зубок состоит из рабочей части и хвостовика, который выполнен ступенчатым, причем ступень больщего диаметра расположена под рабочей частью, а размеры высот ступеней выбираются из соотнощения - 0,6 - 1,4 ,

где а - высота ступени большего диаметра, мм;

fe-высота ступени меньшего диаметра, мм.

Недостатком конструкции указанного породоразрущающего органа является невозможность использования породоразрущающих зубков малых размеров, необходимых для создания плотной армировки инструмента для крепких пород. Это обусловлено тем, что для надежного крепления породоразрущаю.щего зубка необходимо, чтобы диаметр меньшей ступени хвостовика был равен не менее 6 мм, а разность диаметров большей и меньшей ступеней должна составлять 5-8 мм, что приводит к увеличению размеров зубка и, следовательно, к повышенному расходу твердого сплава.

Кроме того, при запрессовке породоразрушающих зубков происходит их перекос, что приводит к одностороннему контакту ступени большего диаметра хвостовика с посадочным отверстием и, следовательно, снижает надежность и качество крепления.

Целью изобретения является повышение надежности крепления породоразрушающих зубков и снижения расхода твердого сплава.

Указанная цель достигается тем, что Породоразрущающий орган снабжен цанговой втулкой с наружной конической поверхностью и внутренним ступенчатым отверстием, на кольцевой выступ которого опирается ступень большого диаметра хвостовика породоразрущающего зубка, при этом угол конусности наружной поверхности равен 3-5°.

На фиг. 1 изображен породоразрушщий орган с узлом крепления породоразрущающего зубка разрез, на фиг. 2 - узел крепления породоразрущающего зубка, вид сверху.

Породоразрущающий орган содержит корпус 1, в котором выполнены глухие отверстия 2, с размещенными в них металлическими вставками 3. На вставки 3 установлены цанговые втулки 4 с углом конусности внешней поверхности 5, равным 3-5°, и со ступенчатым отверстием.

Материал цанговой втулки 4 выбирается так, чтобы обеспечить ее упругость и твердость. В качестве материала цанговой

втулки 4 могут быть использованы высоколегированные стали.

Внутри вставок 3 и цанговых втулок 4 аксиально им запрессованы износостойкие породоразрущающие зубки 6, имеющие рабочую часть и ступенчатый хвостовик 7, при чем ступень большего диаметра 8 опирается на кольцевой выступ 9 в цанговой втулке 4. Износостойкие породоразрушающие зубки 6 закрепляют в корпусе 1 следующим образом.

0 Предварительно в глухие отверстия 2 устанавливают металлические вставки 3, а на ступенях большего диаметра 8 ступенчатых хвостовиков 7 породоразрущающих зубок 6 устанавливают цанговые втулки 4. После этого хвостовик 7 породора5 зрущающего зубка 6 вставляют во вставку 3 и, воздействуя на рабочую часть зубка 6, запрессовывают последний в корпус 1.

При запрессовке породоразрушающих зубков 6 в отверстия 2 корпуса I совместно с цанговой втулкой 4 обеспечивается плотное обжатие ступеней большего диаметра 8 хвостовика 7 и равномерное распределение повышенных усилий зажима сегментами цанговой втулки по окружности отверстий 2, т.е. породоразрушающие зубки надежно центрируются в отверстии. Угол конусности внешней поверхности 5 цанговой втулки 4, равный 3-5° обеспечивает самозаклинивание ее в цилиндрическом отверстии 2. Выполнять угол конусности внешней поверхности цанговой втулки больше 5° нельзя, так как она не войдет в цилиндрическое отверстие 2, а если угол меньше 3° - отсутствует эффект самозаклинивания.

Применение цанговых втулок 4 позволяет увеличить площадь опоры породоразрушающего зубка на вставки 3 и, следовательно, уменьшить диаметр большей ступени хвостовика. Таким образом, применение цанговых втулок позволяет повысить надежность крепления породоразрушающих зубков на 15-20% и сократить расход твердого сплава.

ф1/,.2

/

/

ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ ОРГАН по авт. св. № 909100, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности крепления породоразрушающих зубков и снижения расхода твердого сплава, он снабжен цанговой втулкой с наружной конической поверхностью и внутренним ступенчатым отверстием, на кольцевой выступ которого опирается ступень большого диаметра хвостовика породоразрушаюшего зубка, при этом угол конусности наружной поверхности равен 3-5°.