Алмазный породоразрушающий инструмент Советский патент 1988 года по МПК E21B10/46 

1

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к бурению, конкретнее, к алмазному породоразру- шающему инструменту, содержащему узел передачи крутящего момента.

Цель изобретения - повышение надежности срабатывания узла передачи . крутящего момента.

На фиг. 1 изображен алмазный по- родоразрушающий инструмент, продольный разрезJ на фиг. 2 -.сечение А-А на фиг. 1.

Алмазный породоразрушающий инструмент включает корпус 1, алмазосодержащую матрицу 2, ступенчатые щтифты li, установленные в совмещенных продольных отверстиях 4а корпуса 1 и в гнездах 46 матрицы 2, и термоплавкий элемент 5, установленный под нижним торцом щтифтов 3, которые выполнены с кольцевым пазом 6 в их хвостовой части, а корпус 1, матрица 2-е радиальными каналами 7а и 76, сообщающимися посредством кольцевой проточки 8 на корпусе 1 с полостью отверстий 4а. Радиальный канал 7а в исходном положении перекрыт верхней ступенью 9 штифтов 3j удерживаемых в нижнем положении пружинами 10.Гнезда 46 в матрице имеют захбдные конические участки 11.

Инструмент работает следующим образом.

В процессе работы из-за трения о породу матрица разогревается и температура ее может превысить предельн допустимую (600-900 с в зависимости от качества алмазов), что приводит к прйжогу алмазосодержащей матрицы. Для исключения этого в алмазном поро .доразрушающем инструменте.применен термоплавкий элемент 5, температура плавления которого ниже температуры

прижога алмазов. При разогреве матри- g выполненных с кольцевым пазом в их цы 2 элемент 5, расположенный в не- хвостовой части, при этом на боковой

посредственной близости от торца матрицы 2, также нагревается и при достижении определенной температуры расплавляется, увеличиваясь в объеме. В состав материала элемента 5 можно т ввести различные добавки с высоким коэффициентом объемного расширения.

50

поверхности корпуса выполне,на кольцевая проточка, сообщающаяся с большей ступенью отверстий корпуса и наружной поверхностью матрицы посредством каналов, первый из которых перекрыт в исходном положении большей ступенью штифтов.

-

13646882

При расширении жидкий материал эле

мента 5 поднимает щтифты 3 и выводит их из зацепления с матрицей 2.

В результате крутящий момент от корпуса 1 не передается матрице и она не вращается, а следовательно, не нагревается.

Это фиксируется на поверхности бурильщиком по резкому уменьшению крутящего момента и служит сигналом о подъеме инструмента над забоем.

При подъеме штифтов 3 открывается радиальное отверстие 7а и поступающая через него жидкость из затрубного пространства в полость 4а способствует быстрому охлаждению материала термоплавкого элемента 5, который при остывании уменьшается в объеме, занимая прежнее положение.

При установке алмазного породораз- рушающего инструмента на забой и вращении корпуса 1 штифты 3 совмещаются с гнездами 46 и фиксируются пружинами 10. После этого процесс бурения продолжается, о нормальном ходе которого судят по величине крутящего момента.

Формула изобретения

Алмазный породоразрушающий инструмент, включающий корпус, алмазосодержащую матрицу, уэел передачи крутящего момента в виде подпружиненных ступенчатых штифтов, установленных в ступенчатых отверстиях корпуса с возможностью зацепления с гнездами матрицы, и термоплавкий элемент, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения надежности Срабаты-- вания узла передачи крутящего момента, термоплавкий элемент размещен в

гнездах матрицы под торцом штифтов.

поверхности корпуса выполне,на кольцевая проточка, сообщающаяся с большей ступенью отверстий корпуса и наружной поверхностью матрицы посредством каналов, первый из которых перекрыт в исходном положении большей ступенью штифтов.

7ff

Изобретение относится к горной пром-ти и позволяет повысить надежность срабатывания узла передачи крутящего момента. Инструмент включает корпус (К) 1, алмазосодержащую матрицу (AM) 2, узел передачи крутящего момента в виде подпружиненных ступенчатых штифтов 3. Они установлены в ступенчатых отверстиях К 1 с возмож/11 PLd ностью зацепления с гнездами 46 AM 2. В них под торцом штифтов 3, имеющих в хвостовой части кольцевой паз 6, размещен термоплавкий элемент 5. На боковой поверхности К 1 выполнена кольцевая проточка 8, сообщающаяся с большей ступенью отверстий К 1 и наружной поверхностью AM 2 посредством каналов. Первый из них 7а перекрыт в исходном положении большей ступенью штифтов 3. При разогреве AM 2 элемент 5 расплавляется, увеличиваясь в объеме и поднимает штифты 3, освобождая их. В итоге крутящий момент от К 1 не передается AM 2 и она не разогревается. Поступающая из затрубья жидкость охлаждает материал элемента 5, и он занимает прежнее положение. При установке инструмента на забой и вращении К 1 штифты 3 совмещаются с гнездами 4б и фиксируются. После чего бурение продолжают. 2 ил. i (Л 7/7 00 О) 4 Р СХ) 00

фиг, 2