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

фиг.1

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

Целью изобретения является повышение эффективности разрушения горной породы при увеличении прочности и долговечности зубка.

На фиг. 1 и 2 изображен предлагаемый твердосплавный зубок для породо- разрушаюш.их инструментов.

Твердосплавный зубок содержит цилиндрический хвостовик 1 и рабочую головку 2, причем рабочая головка 2 выполнена в виде ступенчатого тела, контуры которого вписываются в кривую второго порядка 3, при этом ось кривой второго порядка совпадает с осью ступенчатого тела или расположена под углом к ней или все три оси расположены под различными углами. Высота ступени рабочей головки определяется глубиной внедрения зубка в породу.

Предлагаемый зубок работает следую- Ш.ИМ образом.

При взаимодействии с горной породой первоначально область контакта образуется по торцу верхней ступени 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. Образуется лунка выкола. Если действие нагрузки продолжается, то может начаться новый цикл разрушения, причем во взаимодействии с породой может

оказаться две и более ступеней рабочей головки. При нагрузке, недостаточной для достижения разрушения породы, может произойти ее ослабление за счет разви- тия кольцевых конических трешин.

В случае, когда оси кривой второго порядка и ступенчатого тела расположены под углом, может начаться дополнительное разрушение породы за счет скалывающего действия ступеней. При абразивном износе кромок ступенчатого тела работоспособность зубка сохраняется, поскольку его головка приближается по контуру к стандартной.

Использование предлагаемого технического решения позволяет существенно уве- 5 личить эффективность разрушения породы инструментом по сравнению с известными.

Формула изобретения

1. Твердосплавный зубок для породо- 0 разрушающего инструмента, состоящий из хвостовика и рабочей головки, выполненной в виде ступенчатого тела, внешний контур которого вписывается в кривую второго порядка, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности разрушения горных пород при увеличении прочности и долговечности зубка, внутренний контур ступенчатого тела вписывается в кривую второго порядка, конгруэнтную кривой второго порядка внешнего контура.

-2. Зубок по п. 1, отличающийся

5

0

тем, что вершины кривых второго порядка размещены по оси зубка.

3. i3y6oK по п. 1, отличающийся тем, что оси кривых второго порядка и ступенчатого тела размещены под разными углами к оси зубка.

фие.г

Составитель А. Хромин

Редактор Т. ПарфеноваТехред И. ВересКорректор Л. Пилипенко

Заказ 5261/26Тираж 533Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение м. б. использовано для создания твердосплавного вооружения буровых шарошечных долот или коронок и позволяет повысить эффективность разрушения горных пород при увеличении прочности и долговечности зубка. Он состоит из хвостовика 1 и рабочей головки 2 в виде ступенчатого тела (СТ). Его внешний контур вписывается в кривую второго порядка (КВП) 3. Внутренний контур СТ вписывается в КВП 3, конгруэнтную КВП внешнего контура. Вершины КВП 3 размещены по оси зубка, а их оси и оси СТ размеш.ены под разными углами к оси зубка. При взаимодействии с горной породой сначала линия контакта образуется по торцу верхней ступени головки 2. С ростом нагрузки на зубок по этой линии образуется треш.ина, а затем - кольцевая консоль. Далее с увеличением нагрузки происходит вылом консоли и измельчение породы внутри усеченного конуса. Если действие нагрузки продолжается, может начаться новый цикл разрушения. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. СО 2 00 СП ьо о со со