Буровая коронка Советский патент 1990 года по МПК E21B10/02 

Изобретение относится к породо- разрушающему инструменту, а именно к коронкам для бурения скважин с отбором керна, и может быть использовано в горной промышленности.

Целью изобретения является повышение эффективности работы буровой коронки путем сохранения влияния второй обнаженной плоскости при одновременном исключении радиальной нагрузки на резец от смежного резца.

На фиг. 1 изображена буровая коронка, продольное сечение; на фиг. 2 коронка со стороны рабочего торца; на фиг. 3 - кернообрауующий резец.

Буровая коронка содержит цилиндрический корпус 1 с присоединительной резьбой 2 и сквозными пазами 3 на торце, в которых закреплены кернооб- разующие резцы 4, выступающие за внутренний диаметр корпуса 1 и выполняющие функции кернователя. С этой I целью внутренняя боковая поверхность резцов 4 выполнена со скосами 5, кото рые в вертикальной плоскости представ ляют фигуру в виде перевернутого конуса 6. На наружной поверхности корпуса 1 жестко sakpenneHM ребра 7 со сквозными пазами 8 и резцами 9, ширина которых соответствует ширине пазов 8. .Ребро 10 может выполняться как отдельно, так и совместно с ребром 7. Скважинообразуюшие резцы 11 на ребре 10 установлены в пазах 12 и выступают над наружной боковой поверхностью ребра 10. Ребра 7 и 10 установлены таким образом, что их енутренняя боковая поверхность кон- тактирует соответственно с наружной боковой поверхностью кернообразующих резцов 4 и резцов 9. Резцы 4,9 и 11 установлены ступенчато, причем опережающими являются резцы 4, а резцы 9 и 11 смещены относительно резцов 4 в сторону присоединительной резьбы 2. Кроме того, резцы в каждом концент

ричном ряду установлены с угловым смешением друг относительно друга в сторону, противоположную направлению вращения коронки, причем величина угла смещения of определяется по Формуле

о6 arc sin (-f- ч 0,05 - 0,07),

К,

0

5

0

5

где В 0

5

R 0,05- -0,07

толщина резца, расположенного на смежном концентричном ряду меньшего диаметра (для оезцоз 11 это толщина резцов 9);

наружный радиус расположения резцов с толщиной, равной В, т.е. это наружный радиус корпуса I при определении угла смещения резцов 9 и наружный радиус ребра 7 - для резцов 11;

эмпирические величины (для коронок диаметром до 76 мм К 0,07; для коронок диаметром более 112 мм ,05). Принцип работы коронки заключается в следующем. Под действием осевой нагрузки и крутящего момента резцы 4,9 и 11 внедряются в породу и разрушают ее. Разрушенная порода выносится потоком промывочной жидкости на поверхность.

Угловое смещение резцов по указанному соотношению создает благоприятные условия для охлаждения режущей кромки резцов,очистки забоя от шлама и сохранения влияния второй обнаженной плоскости. Установка ребер 7 и 10 с Возможностью контактирования с торцами (боковыми гранями) соответственно резцов 4 и 9 обеспечивает их устойчивую работу, предохраняя их от радиального смещения. Такую же роль играет боковая поверхность ребра 10 для скважинообразующих резцов 11.

Это имеет особое значение для керно- и скважинообразующих резцов 4 и 11, которые подвергаются соответственно радиальным нагрузкам со стороны керна и со стороны стенок скважины. Все это повышает стойкость вооружения коронки. Способствует-этому и то, что скважинообразующие резцы 11 имеют большую толщину по сравнению с резца- JQ ми 1 и 9, что обеспечивает лучшую калибровку стенок скважины и равностой- кость всего вооружения.

Формула изобретения )$

Буровая коронка,содержащая корпус, жестко соединенные с ним ребра и резцы, закрепленные концентричными рядами на нижних торцах корпуса и ребер 20 где В - в радиальном направлении и установленные ступенчато от кернообразующих R - резцов к скважинообразующим резцам, отличающаяся тем, что, 0,05,.. с целью повышения эффективности рабо- 25 0,07 - эмпирические величины.

ты буровой коронки путем сохра влияния второй обнаженной плос при одновременном исключении р ной нагрузки на резец от смежн резца, резцы каждого ряда уста ны с угловым смещением относит резцов смежного ряда большего ра в сторону, противоположную лению вращения коронки, причем нообразующие и скважинообразую резцы установлены с возможност имодействия с боковой поверхно ребра, расположенного между ни при этом величина угла смещени цов оЈ определяется из выраже

о arcsln (-|- + 0,05...0,

толщина резца, располож го на ряду меньшего диа наружный радиус ряда ме го диаметра;

где В - R - 0,05,.. 0,07 - эмпирические величины.

ты буровой коронки путем сохранения влияния второй обнаженной плоскости при одновременном исключении радиальной нагрузки на резец от смежного резца, резцы каждого ряда установлены с угловым смещением относительно резцов смежного ряда большего диаметра в сторону, противоположную направлению вращения коронки, причем кер- нообразующие и скважинообразующие резцы установлены с возможностью взаимодействия с боковой поверхностью ребра, расположенного между ними, при этом величина угла смещения резцов оЈ определяется из выражения

о arcsln (-|- + 0,05...0,07),

эмпирические величины.

толщина резца, расположенного на ряду меньшего диаметра; наружный радиус ряда меньшего диаметра;

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту и предназначено для бурения скважин с отбором керна. Цель - повышение эффективности работы буровой колонки путем сохранения влияния второй обнаженной плоскости при одновременном исключении радиальной нагрузки на резец от смежного резца. Для этого резцы 9 и 11 каждого ряда установлены с угловым смещением относительно резцов 4 смежного ряда большего диаметра в сторону, противоположную направлению вращения коронки. Кернообразующие резцы 4 и скважинообразующие резцы 11 установлены с возможностью взаимодействия с боковой поверхностью ребра 10, расположенного между ними. Величину угла смещения резцов определяют по математической формуле. Боковые поверхности ребер 10 и 7 установлены с возможностью контактирования с торцами соответственно резцов 4 и 9, это обеспечивает их устойчивую работу и предохраняет от радиального смещения, что повышает стойкость вооружения коронки и обеспечивает лучшую калибровку скважины и равностойкость всего сооружения. 3 ил.

Фиг. 2

if

Ч

Фиг.З