Буровой инструмент Советский патент 1984 года по МПК E21B10/02 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к инструменту для бурения скважин с отборо керна. Известна-буровая коронка, содер жатая цилиндрический корпус и твер досплавные клиновидные резцы с сим метричной заточкой, режущие кромки которых ориентированы по радиусу корпуса tU. Недостатком известной коронки яв ляется малая эффективность из-за нерациональной схемы расположения резцов., затрудняющих удаление разрушенной породы из-под торца корпуса, и отсутствия эффекта резания Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является буровой ин струмент, включающий полый цилиндри ческий корпус с клиновидными асимметричными режущими кромками, расположенными под острым углом к ради су корпуса и выступающими за его на ружную поверхность 2. Недостатками данного устройства являются малая эксплуатационная сто кость и невысокая скорость бурения, что связано с неоптимальной схемой расположения резцов и их выполнение Цель изобретения - повышение экс плуатационной стойкости бурового ни 1СТРУ ента и скорости бурения. Поставленная цель достигается тем, что в буровом инструменте, вкл чающем полый цилиндрический корпус с закрепленными на его рабочем торце твердосплавными вставками с клиновидными асимметричными режущими кромками, расположенными под острым углом к радиусу корпуса и высту пающими за его наружную поверхность величина угла между радиусом корпуса и режущей кромкой составляет 4-9, угол приострения вставки 100ИО , задний и передний углы ее соответственно 15-25° и 25-35°, а величина выступания Ь вставок за наружную поверхность корпуса и мири на вставок связаны соотношением Ъ 1 1 Г -Т- -ТНа фигЛ изображен буровой инструмент со стороны рабочего торца, общий вид; на фиг,2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - узел 1 на фиг.2 (.в увеличенном масштабе). Буровой инструмент содержит полый цилиндрический корпус 1 с закрепленными на его рабочем торце твердосплавными вставками 2 с клиновидными асимметричными; режущими кромками 3 и клапаны 4 для удержания грунта, шарнирно закрепленные на внутренней поверхности корпуса 1 Режущие кромки 3 вставок 2 расположены под острым углом о( к радиусу корпуса 1 (Ьиг.11 и с выступанием за его наружную поверхность на величину b (Лиг.2). На основании проведенных исследований установлены , оптимальные значения геометрических размеров вставок 2 и хемы их расположения. Оптимальное значение угла ot 4-9, угла заострения 100110°., заднего угла /з 15-25°, переднего угла у- 25-35°, а величина выступаиия вставок 2 связана, с шириной В соотношением t 1 1 -8 - Т3 Устройство работает следующим образом. После сообщения устройству вращения от привода (не показан) его твердосплавные вставки 2начинают разбуривать породу. При вращательном погружении клапаны 4, шарнирно закрепленные на внутренней поверхности корпуса 1, открыты, а при поднятии корпуса 1 клапаны 4 закрываются. Результаты испытаний бурового инструмента с различными значениями геометрических параметров вставок приведены в таблице. Как видно из таблицы, минимальный износ вставок наблюдается при значениях заднего угла р 15-25°, переднего у 25-35° и угле смещения режущей кромки относительно радиуса корпуса 01. 4-9°.. Оптимальное значение угла заострения сЛ выбрано с учетом полученных значений переднего и заднего углов f к /i и обеспечения необходимой проч ности вставок при бурении на форсированных режимах. Величина выступания b вставок 2 за наружную поверхность корпуса 1 влияет на очистку забоя от шлама. Устанрвлено, что при соотношении значительная часть разрушенной породы не попадает за наружную поверхность корпуса 1 и некоторое время находится под торцом кор пуса, что отрицательно влияет на стойкость вставок и механическую скорость бурения, а при резко снижается надежность крепления вставок.

БУРОВОЙ ИНСТРУМЕНТ, включающий полый цилиндрический корпус с закрепленньоми на его рабочем торце твердосплавными вставками с клиновидными асимметричными режущими кромками, расположенными под острым углом к радиусу корпуса и выступающими за. его наружную поверхность, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости бурения и эксплуатационной стойкости инструмента, величина угла между радиусом корпуса и режущей кромкой составляет 4-9°, угол приострения вставки 100-110°, задний и передний углы ее соответственно 15-25° и 25-35°, а величина выступания в вставок за наружную поверхность корпуса и ширина В вставок связаны соотношением § Ь 1 (Л -тВ ф о 00