Алмазная буровая коронка Советский патент 1987 года по МПК E21B10/48 

11з

Изобретение относится к горной промьппленности, а более конкретно к породоразрушающему инструменту и, в частности, к алмазным буровым коронкам.

Цель изобретения - повышение надежности работы буровой коронки за счет получения сигнала о срабатывании термоплавкого фиксатора.

На фиг.1 изображена алмазная буровая коронка; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - элемент перекрытия.

Алмазная буровая- коронка содержит корпус 1, алмазосодержащую матрицу 2, узел передачи крутящего момента,

выполненный

в виде кулачков

За и Зб, и термоплавкий фиксатор 4, размещенный в кольцевой проточке 5 между корпусом 1 и матрицей 2.

На боковых кернообразующих поверхностях 6 матрицы 2 выполнены кольцевые проточки 7, в которых заподлицо размещены дугообразные уп- лотнительные элементы 8, жестко сое- диненнь е со стержнями 9 с упорами 10, в которые опираются пружины II. Последние устанавливаются в стаканах 12, закрепленных в-радиальных каналах матрицы 2 с помощью фикса торов 4 и поджимаются гайками 13,

Возможна установка пружин 11 в сжатом виде непосредственно в термоплавком фиксаторе 4 (правая часть, фиг.1), что достигается заливкой сжатых пружин 11 термостойким компонентом и удержанием в таком положении до остывания компонента. Последний в этом случае служит стопором для удержания стержней 9 с дугообразными уплотнительными элементами 8 .от радиального перемещения в процессе бурения при нормальных условиях,

В качестве приводов для радиального перемещения стержней 9 с дугообразными уплотнительными элементами 8 могут быть использованы не только цилиндрические пружины 11, но и тарельчатые или плоские пружины, взаимодействующие со стержнем 9. В качестве стопоров для стержней 9 может быть использован не только термостойкий фиксатор 4, но и легко разрушаемые элементы 14, устанавливаемые между упорами 10 стержней 9 и стенками кольцевых проточек 5 матри42

цы 2, которые разрушаются П-образны- ми выступами (не показаны ) на торце корпуса.

Алмазная буровая коронка работает

следующим образом.

Под действием осевой нагрузки и крутящего момента алмазосодержащая матрица 2 осуществляет разрушение породы кольцевым забоем, при этом

шлам выносится на поверхность промывочной жидкостью, подаваемой с поверхности насосами через колонну бурильных труб,, В случае возникновения аварийной ситуации, связанной с

перегревом буровой коронки, термоплавкий компонент расплавляется, корпус 1 опускается относительно матрицы 2 и кулачки За и Зб выходят из зацепления и матрица 2 буровой

коронки перестает вращаться или вращается значительно медленнее, чем корпус 1. Одновременно с этим срабатывают и стопоры, функции которых выполняет термостойкий фиксатор 4,

удерживающий пружины 11 в сжатом состоянии.

Под действием пружин 11 стержни 9 с дугообразными уплотнительными

элементами 8 перемещаются в радиальном направлении и прижимаются к керну. Это создает дополнительное сопротивление вращению матрицы 2 вплоть до полной ее остановки, чем предотвращается прижог буровой коронки, а кроме того, дугообразные уплотни- тепьные элементы 8 полностью перекрывают зазор между корпусом 1 и внутренней поверхностью матрицы 2, что

сразу же фиксируется на поверхности повышением давления жидкости в напорной магистрали. В случае оборудования напорной магистрали сигнальной лампочкой или звуковым свистком на пульт бурильп(ика подают соответствующий сигнал, извещающий о сработке термостойкого фиксатора 4. Использование предлагаемой конструкции алмазной буровой коронки

позволяет повысить надежность ее работы за счет получения сигнала на поверхность и своевременно обнаружить аварийную ситуацию, что сохраняет время на ликвидацию аварии,

Формула изобретения

1. Алмазная буровая коронка, включающая корпус с узлом передачи

313

крутящего момента на алмазосодержащую матрицу и термоплавкий фиксатор, размещенный в кольцевой проточке меж ду корпусом и матрицей, отличающаяся тем, что, с целью повы- шёния надежности ее работы за счет получения сигнала о срабатывании термоплавкого фиксатора, она снабжена подвижными в радиальном направлении стержнями с упорами и дугообразными уплотнительными элементами с приводами и стопорами, а боковые керно- образующие поверхности матрицы выполнены с кольцевыми проточками, в которых установлены дугообразные уплотнительные элементы, при этом

.AzA

O

5

544

стержни с упорами размещены внутри термоплавкого фиксатора,

2.Коронка ПОП.1, о тлича - ю щ а я с я тем, что в качестве приводов для радиального перемещения стержней с дугообразными уплотнительными элементами использованы пружины с подвижными гайками.

3.Коронка по п.I, о т л и ч а ю- щ а я с я тем, что в качестве стопоров для стержней использованы термостойкий фиксатор или легкораз- рушаемые элементы, размещенные между упорами стержней и стенками Кольцевых проточек матрицы.

Изобретение относится к горной пром-сти и позволяет повысить надежность работы коронки за счет получения сигнала о срабатывании термоплавкого фиксатора 4. Коронка включает корпус I с узлом передачи крутящего момента на алмазосодержащую матрицу 2 и термоплавкий фиксатор 4. Он размещен в кольцевой проточке (КП1 5 между корпусом 1 и матрицей 2, боковая поверхность которой имеет КБ 7. Размещенные внутри фиксатора 4 стержни с упорами и дугообразные уплотни-тельные элементы (УЭ) с приводами и стопорами подвижны в радиальном направлении. Причем УЭ установлены в КП 7. Приводы перемещения стержней с УЭ выполнены в виде пружины с подвижными гайками. В качест- .ве стопоров стержней использованы термостойкий фиксатор или легко разрушаемые элементы, размещенные между упорами и стенками КП 7. При перегреве коронки в ходе ее работы термоплавкий компонент расплавляется. Корпус 1 опускается и матрица 2 начинает вращаться медленнее его. Срабатывает фиксатор 4 и стержни с УЭ прижимаются к керну, перекрывая зазор между корпусом 1 и матрицей 2. Этот момент фиксируется на поверхности повышением давления в напорной магистрали. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. (Л со ю ел ь

Фиг.2

Редактор М.Бланар

Составитель В.Якимов Техред М.Ходанич

/ Г/ .

п 9 8 Фиг.

Корректор С.Черни

Заказ 1941/27 Тираж 533Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий П3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4