Буровая коронка Советский патент 1989 года по МПК E21B10/56 

Изобретение относится к, бурению геологоразведочных скважин, а именно к породоразрушакщему.инструменту для бурения с отбором керна.

Целью изобретения является повышение ресурса коронки путем установки алмазно-твердосплавных пластин по мере их износа на новые режущие кромки за счет проворачивания алмазо-твердо- сплавных пластин вокруг оси, перпендикулярной их передней грани, а также снижение напряжений в алмазно- твердосплавных пластинах.

На фиг. 1 представлена алмазно- твердосплавная пластина с пластиной- фиксатором; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - вид Б на фиг. 2.

Коронка состоит из корпуса 1 алмазно-твердосплавной пластины 2, пластины-фиксатора 3. Алмазно-твердосплавная пластина имеет алмазоносный слой 4 и твердосплавную подложку 5, на которой выполнены концентрические канавки 6. Взаимопересекающиеся канавки вьтолнены на задней стенке прорези.

Коронка работает следующим образом.

При передаче крутящего момента и осевой нагрузки на коронку 1 выступающие на торце корпуса части алмазно-твердосплавных пластин 3 осуществляют разрушение горной породы на забое. При зтом алмазно-твердосплавная пластина, состоящая из твердосплавной подложки 5 и алмазного слоя 4, удерживается в прорези за счет запол нения ее пластиной-фиксатором 3.

В исходном состоянии пластина-фиксатор 3, изготовленная из сплава с памятью формы, представляет собой пластину толщиной около 2 мм, повторяющую по форме сечение стенки прорези. При температуре -(50-80)С пластина сжимается прессом на 30% от ее исходной толщины. Сдеформирован- ная пластина с алмазно-твердосплавной пластиной 2 устанавливается в прорезь при температуре первичной деформации, т.е. при -(50-80)°С. Ширина прорези такова, что пластина-фиксатор с алмазно-твердосплавной пластиной легко и без зазора устанавливается в канавки 6. Затем, когда сплав примет положительную температуру, пластина-фиксатор стремится принять

первоначальную форму. При этом она через контактную площадь распирает алмазно-твердосплавную пластину и заполняет материалом канавки 6 на твердосплавной подложке и на стенке прорези. Благодаря концентрическим и вновь образовавшимся выступам, давление пластины-фиксатора на алмазный

слой существенно уменьшается, а фиксация алмазно-твердосплавной пластины становится надежнее. При износе рабочей кромки последней, дпя установки на новые режущие кромки,

струей жидкого азота или помещением в морозильную камеру охлаждают пластину-фиксатор до температуры первичной деформации, т.е. до -(50-80) С. При этом она принимает форму ровной

0 пластины, которая была придана ей при температуре -(50-80)С. Благодаря :этому пластина-фиксатор не будет давить на алмазно-твердосплавную пластину и ее можно установить на но5 вую рабочую кромку.

При этом не требуется 100%-ное возвращение к исходной форме пластины-фиксатора, так как алмазно-твердосплавная пластина имеет возможность

0 вращаться вокруг концентрических канавок, как на осях. Когда сплав принимает положительную температуру, пластина-фиксатор снова заполняет канавки и распирает алмазно-твердо5 сплавную пластину между задней и передней стенками прорези в корпусе коронки.

Формула изобретения

0Буровая коронка, содержащая корпус

с прорезями и закрепленные в них по- родоразрушающие элементы в виде алмазно-твердосплавных пластин, отличающая ся тем, что, с це5 -ЧЬЮ повышения -ресурса коронки путем установки алмазно-твердосплавных пластин по мере их износа в новое рабочее положение и снижения напряжений в алмазно-твердосплавных пласти нах, она снабжена фиксатором, выполненным в виде пластины из сплава с памятью формы и установленным в прорези между твердосплавной подложкой и задней стенкой прорези, причем на

е твердосплавной подложке алмазно-твердосплавной пластины со стороны фиксатора выполнены концентрические канавки, а на задней стенке прорези - взанмопересекающиеся.

Изобретение относится к бурению геологоразведочных скважин, а именно к породоразрушающему инструменту для бурения с отбором керна. Цель изобретения - повышение ресурса коронки (К) путем установки алмазно-твердосплавных пластин (АТП) 2 по мере их износа на новые режущие кромки за счет проворачивания АТП 2 вокруг оси, перпендикулярной их передней грани, а также снижение напряжений в АТП 2. Для этого АТП 2 установлены в прорези в торцовой части корпуса 1 К вместе с пластиной-фиксатором (ПФ) 3 из сплава с памятью формы. На твердосплавной подложке 5 АТП 2 выполнены концентрические, а на задней стенке прорези - взаимно пересекающиеся канавки. При бурении выступающие за торец корпуса К части АТП 2 взаимодействуют с горной породой на забое, разрушая ее. При износе режущие кромки, образованные алмазоносным слоем 4 на подложке АТП 2, теряют свою режущую способность, а АТП 2 удерживаются в прорезях корпуса за счет заполнения их ПФ 3. Для установки АТП 2 на новые режущие кромки струей жидкого азота или путем помещения К в морозильную камеру охлаждают ПФ 3 до температуры первичной деформации, т.е. до -(50-80)°С, и ПФ 3 принимает форму плоской пластины без канавок. При достижении положительной температуры ПФ 3 снова заполняет канавки на задней стенке подложки АТП 2 и прорези, и АТП прочно закрепляются в прорезях К. 4 ил.

Фиг.з

Редактор Г.Волкова

Составитель Н.Соловьев

Техред М.Ходанич Корректор Э.Лончакова

Заказ 5400/31

Тираж 514

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Фиг.1

Видб

ФигМ

Подписное