Твердосплавный зубок для породоразрушающего интрумента Советский патент 1987 года по МПК E21B10/52 

Изобретение относится к породоразру- шающим инструментам и может быть использовано для создания твердосплавного вооружения буровых шарошечных долот или коронок.

Целью изобретения является повышение эффективности разрушения горной породы при одновременном обеспечении прочности зубка.

На фиг. 1 и 2 изображен предлагаемый твердосплавный зубок для породораз- рушающих инструментов.

Твердосплавный зубок содержит цилиндрический хвостовик 1 и рабочую головку 2, причем поверхность рабочей головки 2 представляет собой комбинацию поверхности 3 враш,ения второго порядка и цилиндра 4, размеш,енных соосно, причем высота выступа цилиндрической части головки определяется глубиной внедрения зубка в породу.

Твердосплавный зубок для породоразру- шающих инструментов с рабочей головкой в виде комбинации поверхности вращения второго порядка и цилиндра позволяет производить разрушение крепких пород аналогично разрушению породы при внедрении инденторов с плоским основанием.

Предлагаемый зубок работает следующим образом.

При взаимодействии с горной породой первоначально область контакта образуется по торцу цилиндрической части рабочей головки. С ростом нагрузки на зубок по линии контакта развивается кольцевая коническая трещина, образуется кольцевая консоль. При дальнейшем увеличении нагрузки

происходит вылом кольцевой консоли и измельчение породы внутри усеченного конуса под цилиндрической частью рабочей головки. Если действие нагрузки продолжается,

то может начаться новый цикл разрушения, при этом цилиндрическая часть ин- дентора будет взаимодействовать с вновь образованной поверхностью лунки выкола. При нагрузке, недостаточной для разрушения, может произойти ослабление породы за счет развития в ней конической тре- пдины.

При абразивном износе кромки цилиндра работоспособность зубка сохраняется, так как его рабочая головка приближается по контуру к стандартной.

Использование предлагаемого технического решения позволяет существенно увеличить эффективность процесса разрушения породы инструментом по сравнению с известными.

Формула изобретения

Твердосплавный зубок для породоразру- шающего инструмента, состоящий из хвостовика и размещенных соосно рабочей головки и концентратора напряжений, причем рабочая головка выполнена в виде тела вращения, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности разрушения горной породы ,при одновременном

обеспечении прочности зубка, концентратор напряжений, выполнен в виде цилиндра, а тело вращения описывается кривой второго порядка, при этом торец цилиндра размещен не ниже вершины головки.

фа г 2

Изобретение м. б. использовано для создания твердосплавного вооружения буровых шарошечных долот или коронок. Цель изобретения - повышение эффективности разрушения горной породы при одновременном обеспечении прочности зубка. Он состоит из хвостовика 1 и размещенных соосно рабочей головки (РГ) 2 в виде тела 3 враш,ения и концентратора напряжений в виде цилиндра 4. Тело- 3 вращения описывается кривой второго порядка, а торец цилиндра 4 размещен не ниже вершины РГ 2. При взаимодействии с горной породой сначала область контакта образуется по торцу цилиндрической части РГ 2. С ростом нагрузки на зубок по линии контакта образуется трещина, а затем кольцевая консоль. При увеличении нагрузки далее происходит вылом консоли и измельчение породы под цилиндрической частью РГ 2. Затем начинается новый цикл разрушения. 2 ил. а (Л СО сд ND О СО ND