Твердосплавный буроразрушающий резец Советский патент 1987 года по МПК E21B10/54 

Итобре/rennt. ()типси : ся к горной пром1,)Сти , ,ч иг-пчли к оурор. рушающему инструменту, а 1миронаиному тперд1к:11ланнь ми иластянками, для бу- рения шпуров и скважин, iiptHiMyiuecT-- венно по породам и минералам различной крепости.

Цель изобретения - уменьшение энергоемкости и динамичности процес- са бурения, упеличение скорости бурения и долговечности резца.

На фиг, 1 изображен резец (условно изображено одно перо); на фиг. 2- 6 - то же, вид сбоку и эволюция приб- лижения или удаления точки леременно- го центра вращения; на фиг, 7 - резец общий вид и сравнение геометрии резца с reoMe- piieii, при которой прод(1л- жения главн |х режущих обра.зую конневой у1Ч)л, рсчвный 60.

Резец состоит из корпуса 1 и твердосплавных армирующих нластинок 2, содержащих главнук: режущую кромку 3, вспомогательную кромку 4, кромку 5 рассечки и боковую кромку 6. Кон11,еиы углы между 1-; авным 1 режутцими кромками составля11 т уго.л ц., между всномога- тeльm-. - ц , между ребрами 7, разгра- кичивающ ми главную и всномогательную задние гргиги резип, - и ,: (фиг, 2-61, Точка 8 i ept;Mt HHoi4i г;ентра вращения удалегга от оси нраиения на расстояние, равное Головине керна, а от главной диаметральной оси так, что в первые две трети периода CTOIIKOCTH она приб:пгеастся к оси, в последнюю треть период; (стойкости -- удаляется, Уг ол р между 1и:помогател11ной Г)аныо и ос1,ю нращ -нии бо.пьщс ЧГ) и ется и 3 ,i - и;тп крпщи. ти буримого массива.

Из услопи внедрения концевые углы ц; , It 1 kj ,MiiryT бьп I) ракн,1ми и ве:шчинм их -южно онреде:п-{ть по ниже приведенной (Jjo р мул к

Ч

где я угол заострения iiepi eii 9 рез-

дл; - пе1)едний ттрицателььгьи угол

нерьен 9 резна.

Из усл11ии разрушения при , iin -4inn эти углы дол,+:нь Пьм ь в следующей зависимости i, .4 . ц;, а . п-1Чина каждого из НИ - , в 3 а 1П1гпг- ости от yrria заострения и |. 01 рипа 1 е,1П)Иого

угла Tiy/iei

+ J 4

9 Ч Н2

2 1 я - с ; .- +J4, , и кото- , 11 , J ;, и i) 1(, В1,1бираются в зависимости Г) крепости буримги о массива nfi изв(стным .иaм, Г1рираи|ения

J Lj и Ji+ оерут с тем условием, чтобы об1;спечить разрушения забоя щпура при вращении резца вспомогате:1ьн(,1ми и главными режущими кромками 3.

Чри минусовом i) (,; и j у разрушение осу;цествляет(;я ребрами 7, которые не предназначены Для этой цели. Это можно д.оказать (рассматривая точки, одинаково уд;1ленные от главных осей), если взять на одном уровне точки на главной грани 3 и ребрах 7 и из центра вра цения провести окружности сначала дая условия v U- и затем для условии у (ti и V - Ц) . При равенстве кошденых yr jiOB все точки будут на одной OKp vKHocTH и в этом случае раз- rtyi jeiine будет, граны-ч 3, но ребро 7 буде тереться о разрушаемую поверхность, забирая дополнительную энер- гик, а гели ly 7 Ц , , то точка, принад- jifSKainan главной грани 3, будет на внешней окружности, т,е, разрушение нр,11чен1П1 будет осуществляться граньн) 3; при условии tf i на внешне : чсружности окажется точка, принадлежащая ребру 7. Следовательно, о 1 рушение до:гано осуществляться реб- Г)-1ми 7, но это потребует большого расхода энергии и с шж ения скорости (Зурения,

Таким образом, увеличение кондево- у о . на /11|, обеснечивает уменьше- 1и; электроэнергии и увеличение ско- I x.iCTii бурения, а расположение точки 8 в переменном центре вращения, рационально приближенном к теоретической оси вращения, обеспечивает увеличение долговечности резца и снижение динамичности процесса бурения. Долговечность резца увеличивается за счет уменьшения диаметра калибра вос- ста} авливаемости резцов и упрощения технологии восстановления, а уменьшение динамичности процесса бурения будет с.нижено за счет уменьшения зоны пе:м;мещения переменного центра вращения и, следовательно, уменьшается амплитуда колебаний, При расположении точки 10 (излом режущей крс мки) на различном удалении от главных осей виис-ываемость резпа улучшается даж при различных концевых углах.

Формул

и

о б р е т е и и я

Твердосплавный буроразрушающий резец, включающий наклонную переднюю грань, главные и боковые кромки, смещенные относительно основной диаметральной плоскости, с количеством перьев не менее двух, отличающийся тем, что, с целью уменьшения энергоемкости и динамичности, он выполнен с прямой вспомогательной режущей кромкой, между продолжением которой и осью вращения угол больше 90 , а концевой угол ( между продолжениями главных режущих кромок больше концевого угла uj между продолжением ребер, разграничивающих главную и вспомогательную задние грани пе

рьев, а точки переменного центра вращения удалены от теоретического центра вращения на расстояние, равное половине керна, и удалены от основной диаметральной оси на расстояние, обеспечивающее возможность в две трети срока службы резца приближения их к основной диаметральной оси, а при последней трети - удаление их от последней, причем концевой угол у определяется из следующего выражения: 2(3-0) + 4(, f

о/ угол заострения перьев резца;

- передний отрицательный угол перьев резца; разность между углами (. и

Изобретение относится к области горной промышленности и позволяет уменьшить энергоемкость и динамичность процесса бурения и повысить долговечность резца. Он включает наклонную переднюю грань, смещенные главные 3 и боковые 6 кромки с количеством перьев 9 не менее двух и прямую вспомогательную режущую кромку 4. Между ее продолжением и осью вращения угол больше 90. Концевой угол (КУ)у между продолжениями кромок 3 больв1е КУ Ц ,, между продолжением ребер, разграничивающих главную и вспо могательную задние грани перьев 9. Точки 8 переменного центра вращения удалены от теоретического центра вращения на расстояние, равное половине керна. Они удалены от основной диаметральной оси на расстояние, обеспечивающее возможность в две трети срока службы резца приближения их к основной диаметральной оси. При последней трети - удаление их от этой оси. При минусовом значении приращений JV и J (fj разрушение осущестпля ется ребрами. При равенстве КУ разру щение происходит кромкой 3, но ребро трется о разрушаемую поверхность и забирает энергию. Т.обр., увеличение КУ у на AW обеспечивает уменьи1ение электроэнергии и увеличение скорости бурения. 7 ил. « (Л оо 4 ГО со со 00 iPL.tl

ил.Ъ

(Риг.6

(put.7

Составитель А, Хромин Редактор Г. Волкова Техред М.ДидыкКорректор 1ерни

4612/29

Тираж 532Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретениГ и открытий li()3 i, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

11роцчнпдстиеино-г1от1И1 рафическ1-)е предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4