Способ бурения Советский патент 1988 года по МПК E21B1/00 

О9

Од

1143

Изобретение относится к горной промьштенности, в частности к способам ударно-вращательного бурения шпуров и скважин в крепких горных поро дах.

Целью изобретения является повьше- ние эффективности разрушения забоя за счет увеличения КПД передачи энергии обрабатываемой поверхности при одновременном снижении степени изно са инструмента за счет уменьшения вероятности перёизмельчения продуктов разрушения.

На фиг.1 показано устройство для осуществления способа; на фиг.2 - развертка зубчатой поверхности (кулачков) наковальни.

Сущность способа бурения сводится к тому, чтобы наносить удары только на необработанную резцом поверхность забоя. Для этого инструмент за один оборот поворачивают на разные углы поворота; первые п/2 - 1 в первой се рии ударных нагрузок осуществляют с углом jjpBopOTa после каждого удара 2Т/П (ЗбО /n), последующую ударную нагрузку начинают после поворота на угол 31//П и п/2 - 1 ударов осуществляют опять при угле между уда- рами, а затем поворачивают инструмент на угол 1Г/п и осуществляют аналогичную серию ударов второго оборота инструмента.

Устройство для осуществления спо-, соба содержит корпус i, в котором размещен ударник 2, свободно посаженный через его отверстие 3 на шпин.

5

0

0

5

5

Длина (вдоль окружности) кулачков

6наковальни 5 выполнена переменной: первые п72 - 1 кулачков 6 имеют такую длину, при которой угол составляющего их сектора равен , следующий кулачок 6 - через , последующие п/2 - I кулачков 6 через 360°/п и последний кулачок 6 - через .

Возможно выполнение наковальни 5 с одним кулачком, а ударника 2 с кулачками 6 переменной длины.

После включения привода (не показан) вращение вала 11 передается шпонкой 9 щпинделю 4, взаимодействие Iкулачков 6 наковальни 5 которого с кулачком 8 ударника 2 приводит к пе- риодическому отводу ударника 2 в сторону от наковальни 5, сжатию пружины

7и последующим ударам его по наковальне 5.

В целом при бурении осуществляется ударно-вращательное движение сверла 15.

При п количестве ударов за оборот после первых п/2 - 1 ударов и поворо- рота инструмента на угол 540°/п начинают осуществлять удары пластинкой 16 по секторам разрущаемого материала между следами предыдущих ударов. Затем поворачивают инструмент на угол , и процесс повторяется.

Процесс разрушения не меняется, если начинать сверление не с первого кулачка 6, а с любого, на котором во время включения привода находится кулачок 8 ударника 2.

Если, например, за один оборот

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к способам ударно-вращательного бурения шпуров и скважин в крепких горных породах. Цель изобретения - повьшение эффективности разрушения забоя путем увеличения КПД передачи энергии обрабатываемой поверхности при одновременном снижении степени износа инструмента за счет уменьшения вероятности переизмельчения продуктов разрушения. Для нанесения ударов только на необработанную резцом поверхность забоя ударную нагрузку прикладывают периодическими сериями. Угол осевого поворота уменьшают после первой и второй серий ударных нагрузок. При этом п/2-1 ударных нагрузок в сериях проводят с углом поворота между ударными нагрузками, равным 2 п/п, первый и второй углы осевого поворота инструмента между сериями выбирают равными соответственно ЗТ/п и tT/n, где п - четное число ударных нагрузок за один оборот инструмента и п 7/4. Если за один оборот инструмента наносят шесть ударов, то первые четыре удара чере- . дуют через бО , затем инструмент поворачивают на УГОЛ 90° и наносят два удара с углом поворота между ними 60. Затем поворачивают инструмент на угол 30.° и наносят следующую серию ударов с углом поворота между ударами 60 . 2 ил. (fi (Л

дель 4. В корпусе 1 имеется наковапь-40 инструмента наносится щесть ударов.

ня 5, к кулачкам 6 (зубчатой поверхности) которой подпружинен пружиной 7 ударник 2 с кулачком 8. Шпиндель 4 в верхней части имеет шпонку 9, размещенную в продольном пазу 10 при водного вала П. Шпиндель 4 размещен в отверстии 12 приводного вала 11с возможностью ограниченного осевого

перемещения, а в нижней части шпиндель 4 имеет резьбовое отверстие 13, в котором размещен резьбовой хвостовик 14 сверла 15 с режущей твердосплавной пластинкой 16, образующей долотчатое вооружение. В ударнике 2 выполнен продольный паз 17, в котором размещена головка 18 винт-а-огра- ничителя 19, предотвращающего проворачивание ударника 2 относительно корпуса 1.

то

равным 60

первые четыре удара чередуются через 60°, затем инструмент поворачивают на угол 90 и наносят два удара с углом поворота между ними, также

° Затем поворачивают инструмент на угол 30 и наносят следующую серию ударов с углом поворота

равным 60

60 между ударами.

Фор.мула изобретения

Способ бурения, включающий приложение осевой и ударной нагрузок на рабочий инструмент при его осевом повороте, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности раз рушения забоя за счет увеличения КПД передачи энергии обрабатываемой поверхности при одновременном снижесчет уменьшения вероятности переиэ- мельчения продуктов разрушения, удар ную нагрузку прикладывают периодическими сериями, причем угол осеноtro поворота уменьшается после первой и второй серий ударных нагрузок, при этом п/2 - 1 ударных нагрузок в се«

/5

Ш

п

/F/A//JfA

///}V/Y//////

ff fe 2 3

6o7n}(-f}

7

8 6 i7 f9 18 2 3 Фие. /

5fa%x(g-y)

Фиг. 2

ДУ ударными нагрузками 2 i7/r, а первый и второй углы осевого поворота инструмента между серия - ш выбирают равными соответственно 3 f/n н 1i/n, причем п - четное число ударных нагрузок за один оборот инструмента и п 7/ 4.

///}V/Y///////////////.

ff fe 2 3 //

9 18 2 3 Фие. /

И

,