Буровая коронка Советский патент 1988 года по МПК E21B10/38 

со ю о to

СХ)

Изобретение относится к твердосплавному инструменту для бурения шпуров и скважин. Цель изобретения - повьш1ение скорости бурения. Коронка содержит корпус, армированный клиновидными известными твердосплавными вставками (ТВ) 2 и 5. Со стороны торца в корпусе выполнено центральное конусное углубление, сообщенное с промывочным каналом. По крайней мере одна из ТВ 2, кроме основного лезвия (Л), имеет дополнительное (ДЛ), простирающееся вдоль образующей конусного углубления. Угол заточки ДЛ увеличивается в направлении к оси коронки, а углы заточки ДЛ и Л асимметричны. В процессе работы ТВ 5 с одним Л 6 разрушают кольцевую поверхность забоя, а остальную часть разрушает ТВ 2 своим ДЛ и Л. Разрушаемая часть керна размещается в пространстве между керном и конусньм углублением. При уменьшении высоты ТВ 2 в процессе переточек длина Л приближается к сумме Л и проекции ДЛ. При встрече двух ТВ 2 и ДЛ разрушение керна происходит под действием разрывающих усилий. 2 з.п. ф-лы. бил. с (б (Л

ф1/г.

Изобретение относится к твердосплавному инструменту для бурения шпуров и скважин.

Цель изобретения - повышение скорости бурения.

На фиг. 1 изображена предлагаемая коронка с вынесенными сечениями твердосплавной вставки А-А и Б-Б, общий вид на фиг. 2 - рабочий торец ко- ронки; на фиг,. 3 - вариант исполнения трехперовой коронки с асимметричными углами рабочих граней при

вершине основного и дополнительного лезвий вставки; на фиг. А - схема рарушения забоя и керна при центральном расположении углублений на фиг. 5 - то же, смещенном углублении на фиг. 6 - схема образования керна.

Буровая коронка включает корпус 1, армированный клиновыми лезвийными твердосплавными вставками 2 с основным 3 и дополнительным боковым А лезвиями и вставками 5 с одним основным лезвием 6. В корпусе 1 выполнено конусное углубление 7, сообщенное с каналом 8 для подачи промывочного агента на забой скважины или шпура. Дополнительное лезвие 4 размещено в радиальной плоскости конусного углубления 7 под углом к вертикальной оси коронки, выступает над конусной поверхностью и выполнено на длине, не менее используемой высоты твердо- . сплавной вставки 2. Глубина конусного углубления превьщ1ает высоту вставки, благодаря чему имеется гарантированное пространство по диаметру и по высоте для образуемого керна и его разрушенных частиц.

Коронка работает следующим образом.

Твердосплавные вставки 5 своими лезвиями 6, имеющими длину 1, разрушают только кольцевую поверхность забоя Kj (фиг, 4 и 5). Вставка 2 имеет переменную в процессе износа и заточки коронки длину 1, и разрушает также поверхность К,. Керн К с диаметром у основания d ,4 разрушается дополнительным лезвием 4 вставки 2 под воздействием усилий Р (фиг. 6). Так как диаметр углубления da больше диаметра керна d| во всех сечениях по его высоте, между керном и конусным углублением имеется свободное пространство, в котором размещаются разрушенные части керна. С уменьшением в процессе переточек высоты вставок 2, например, до уровня I-I (фиг. 6) длина основного лезвия вставки 1, увеличивается и приближается к сумме основного и проекции вспомогательного лезвия L (фиг. 1), которая остается постоянной за все время эксплуатации коронки. Диаметр керна у основания d в этом случае

уменьшается до величины d , пропорционально уменьшается высота керна, при этом условия разрушения керна сохраняются неизменными ,

При встречном диаметральном расположении двух вставок 2 с дополнительными лезвиями 4 разрушение керна происходит под действием разрывающих усилий, наиболее благоприятных с точки зрения расхода энергии.

Смещение конусного углубления предпочтительно при больших скоростях бурения, так как при этом объем свободного пространства между керном и углублением увеличивается на величину смещения.

Увеличение угла при вершине дополнительного лезвия к оси коронки позволяет увеличить прочность консольной части дополнительного лезвия.

Угол ei, в сечении Б-Б у основания вставки 2 больше угла заточки ct в сечении А-А у вершины вставки (фиг. 1) Углы заточки основного и дополнительного лезвий могут быть асимметричными, что позволяет использовать данную коронку при вращательно-удар- ном бурении,. На фиг. 3 угол рабочей грани Y больше угла fb на другой рабочей грани, при этом лезвие смещено относительно продольной оси твердосплавной вставки.

Предлагаемая коронка позволяет увеличить скорость бурения и обеспечить рациональное использование энергозатрат независимо от количества переточек коронки в процессе ее эксплуатации до полного использования твердосплавных вставок по высоте.

Формула изобретения

лезвийными твердосплавными вставками, имеюший центральное конусное углубление со стороны торца, промывочный канал, отличающаяся тем.

Фиг1

Л5

фиг 5

лл

fDi/.5

Фиг. 6