Алмазный импрегнированный инструмент Советский патент 1987 года по МПК E21B10/46 

чих 1-екто ()и K;i

Изобретение относится к п(;родоразру- шаюшему инструменту, а именно к а.смазному инструменту для вращательного бурения.

Це 1ЬК) и 1)брсг . 1;1-я р,,ляится повышение работосиосооносги инст)умента.

Па ф11. I лапа схема импрегнирован- ною :;iu-r ivv;enTa; fia фиг. 2 -- сектор )иц1.1

)i-i :)ii И , корнуса 1, рабо- I (очиых каналов 3. i сскгм}) в твердосплавном Kai)K;ici- :;);к ржит MMiij i4 iiiipoBaHHbifl слой 4, M.ii DC ir:, 1 s.:Mii мачч ри:; п и алмазы Ь. При чтом iiiioip Hr 061,СМИ ;й KOfiueHT)aimH а.пма- .и)в С1,чта:,лип 80 100%. В и 1струменте ис- |п. 11. iVH i I i; алм.; ,,ы 1)л:-;лич 1()й зернистости 1м 1 Г)0 -.) ()()| Hi I / чг,|1л I Величина частиц и ко 1ИЧССТИ1, i--iii()ci.iCTi)iiK )i ( материала ресу- I .анисимсчлл 01 нрименяемого ыпь; : сос -авляют соответс1т ен- м О. .. Ссогнсхнение |1аз- (|,Г11 hMoi ocToiiKOi u ма количе; (I .a (iijiii 2,5) взаимо- iaiuicMi ::: р,.;чм( нс1и),1ьзуемых п(:- цсп1а ;i6 )ii кслшеитрании

,Ир ЮТСЯ

;;. M.i. iHoi o но (),2Л П., мсроь (0,2; , U pHa. ia и С1 - зя (анс, . 1 I .и)ч

;-. ;ма iOH « |П1ЦЫ 1о, , кости при I

. ИЧГС ПК- и и , I . ilKil о

I-c.:i

1ЫС

и и,11 осостоик()Сти мат- iиона,плюй износостой- |. б , ма, ; ,a. uiHHOM ко- . юн обеснечинан )т КО. ;ичесгва износо

hi,

,1.

и

i;)MUc IK i;.: i..i loT а, 1мазы более меньшем и количестве, а коли- ;о о СП :iiia ос aci ся ностоя1 1И 1м, 10НЫ1П1Т1И1 .и ipordc i (.)йкости между )1ми и-рнами меньни.мо к),аИ чес11 ,л (мешаки II oitKo с ма

Ч(Ч ТВе 1: .:|i dl.iHl I . iV . iOCOC

1,.) pa .NU i .

кр чес го к:г-.

разменом I)., П, Ч1 С Г U (. i 2,,) KI лс.лиется ; м Г11Ч 1

III ,111ст)уме1 г,:. Ф)ак1им( размер(м более ).Г| разме 1а а/ мача -.аним.аюг 6o, it iiiyK) еди ни.чнук площадь, маю по.анержены износу, чго иреа.м к ; вуог оГ;| аженин) чг. вых зе;)(. Н алма,1)п (сам ).аточкс инстр меит;)) и нриио- ли 1 к .4iif/KvHii o г, 1уГ,ки гцти бурении и .;а11о.лип1 .) м |-рИ1;|)1.

И ,М1. iicii .ie iMcjUii-, ,:. МсПОВ ti инструменте oi i, ii-.iH vHi c co|ioH нлсчет .ia собой VMeHh:i riu i- их i-1 . ii.i-iecTi-;a. поэтому . iioкис частиц1)1 из- бо, коли- ойкий мате)иал алмаза в коли- ;ич( lisa алмазов )аспре- ;р(Я5;л1Ном слое мат)ицы мсжл , | а, 1. а.1ма«): . и частицами i 1К рло1:1ла1Г:,)го морошка, чго также улуч- inaei |: 1ессонания при изготовлении ; ;ч Т|1- ; { ioi:i,iiii,;e; плогность и умень- . i пор.ц тоср:. aг(чtцы) Разме зерен и-ию.-ог i Mi iKoi o ма1чМ1иала менее 0,23 разме- 1 а ал .м, ио i: iзнолисл достичь постав,;1ен- loii iH . iH (а чет di,ic ipo;4) их обнажении, час 1 ичиого и i;i са и ).Ы11а. 1ен|;я из те, 1а мат- I 1ПЫ г ;: ,и Г I lO i -c (КГ) patMvj a при- ; оди; к не. lacxojia износост(.н1ко (j материала бг i поы.иь . ния работоспособнос0

5

0

5

выиюния работоспособности инструмента увеличивают количество износостойкого материала до 2,5 раз и наоборот - в случае уменьшения размсроь алмазов (большее их количество) - к уве,тичению размеров износостойкого материала и уменыиению его количества до 0,63 раза.

Содержание количества износостойкого материала в импрегнированном слое менее чем 0,63 раза от содержания алмазов не позволяет достичь поставленной цели в связи с понижением износостойкости матрицы. Увеличение количества износостойкого материала более чем в 2,5 раза приводит к его дополнительному расходу без повьппения работоспособности инструмента за счет прекращения заточки матрицы и ее запо,1ировки.

Предлагаемое сочетание алмазов и износостойкого материала в импрегнированном слое инструмента позволяет снижать износ .матри1|ы с 0,2 до 0,1(J мм на метр бурения.

Тородоразрушаюшая часть и.мпрегпиро- ванного инструмента с содержанием алмазов и изн(.)состойк(мч) материала с соотношениями, приведенными выше, при бурении из}|ашивается равномерно без наличия учасгков с а11ома;1ьным износом. Л ехани.(м равномерного износа торна матрицы объясняется соотношениями как фракционных составов компонентов, гак и котичественным

соотшлиением материала.

алм;.и)в и износостойкого

Так, наирим Чл в инс |)у.мен1е, в котором не учтено размерн(зе и ; :оличествен}и.)е со- огношение алмг зов и износостойк(14) материала, быстрый износ мягкой составляющей (металлической связи) приводит к обнажению и выпадению из тела матрицы износостойкого мате)иала. По указанной причине, а также от естественного износа алмазов происходит снижение работоспособ- )Ц)Сти инструмента. Размещение износостойкою материала более мелких фракций в бо, количестве среди меньщего количества крупных алмазов и, наоборот, предохраняет мягкую состав,:1ЯЮ1иую, делает ее более устойчивой к износу за счет уменьшения промежутков, занимаемых мягкой составляющей между частицами износостойкого материала и кристаллами алмазов. Указанное обстоятельство позволяет уменьшить износ матрицы с 0,3 до 0,1 мм на метр бурения и повысить стойкость предлагаемого инструмента по, сравнению с известным до 3 раз.

Инструмент с сочетаниями размеров алмазов и износостойкого материала с распределением более мелких фракций последнего среди крупных зерен алмазов и, наоборот, алмазов мелкого размера среди более крупных частиц износостойкого материала с учетом их количественных соотношений позволяет уменьшить износ матрицы с 0,3 до 0,1 мм на метр бурения. При этом ресурс

импрегниронаниого инст)умента возрастает до 3 pa:i.

Формула изобретения

Алмазный имирсм ииронанный инструмент, состоящий и,ч к орпуса и разделенной промывочными каналами на отдельные секгоры матрицы, содержащей алмазы, твердосплавный каркас и износогтойкнй материал, отличающийся тем, чт(х с це, 1ью повышения работоспособности инструмента, величина частиц износостойкого материала равна 0,23-0,5 величины алмазных зерен, а количество износостойкого материа,ча состав:1яег 0,(i3 - 2,5 количества а. шазных зерен при содержании последних 80-100 об.%.

Изобретение относится к породораз- рушающему инструменту для вращательного бурения и позволяет повысить работоспособность инструмента. Нредлагае.мый инструмент состоит из корпуса и разделенной тромывочны.ми каналами на отдельные секторы матрицы, соде)жа1цей алмазы (А} 6, тверд()сп.1авный каркас и износостойкий материал (ИЛА) 5. Величина частиц ИЛА 5 равна 0,23 -0,5 величины алмазных ч-рен. Количество ИМ 5 составляет 0,(i3 2,5 количества алмазных зе)ен ri|in содержании их 80-100 об. %. Предлаг аемос сочетание А 6 и И.М ,5 позво:1яет снизить износ мат}1ицы с 0,2 до 0,10 на 1 м бурении. Иородо- раз)уц|аюн1ая часть инстр мента изнаши- ваотся равномерно, без учлпков с анома.пь- ным износом. При (1М (азмепц ние И.М 5 более мелких фракций i3 бо. пяцом количестве среди меньшего количества крупных Л h и наоборот предохраняет 1Я1 кук) состав,1як)- шую, де.чает ее бо.-iee чстойчивой к износу за счет умсньи ения промежутков, з;1нимае- мых мягкой состав, яющей между частицами г и кристаллами .А ti. 2 и.1. (Л со 4 о: ел СО Фиг. 2