Способ изготовления буровой коронки Советский патент 1992 года по МПК B30B11/00 E21B10/36 

Изобретение относится к .буровой технике, в частности к способам изготовления алмазного породоразрушающего инструмента.

Известен способ изготовления алмазных буровых коронок, при котором изготавливают стальную пресс-форму и корпус коронки, засыпают твердосплавную шихту, укладывают объемные и подрезные алмазы, устанавливают корпус коронки и производится прессование, после чего пресс-форма распрессовывается, отпрессованная таким образом коронка помещается в графитовую форму, закладывается пропиточный материал и производятся пропитка матрицы и одновременно припайка ее к стальному корпусу коронки, после охлаждения коронка поступает на механическую обработку .

Недостатком указанного способа является невозможность формировать породо- разрушающую часть алмазных коронок с развитыми геометрическими формами: алмазы в процессе прессования смещаются на свои боковые грани, что снижает их эффективность в процессе бурения. Кроме того, в указанном способе нарушается цельность паяного соединения матрицы коронки с корпусом, что существенно снижает

прочность крепления породоразрушающих секторов к корпусу коронки.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ изготовления, при котором изготавливают графитовую пресс-форму, укладывают в нее алмазы, засыпают твердосплавную ш ихту, устанавливается корпус коронки и подпрес- совывается им шихта, закладывается пропиточный материал и производится термообработка и допрессовка матрицы коронки.

Недостатком этого способа изготовления алмазных коронок является то, что при прессовании шихты корпусам коронки, имеющим высокие выступы, они не могут глубоко погружаться в тело породоразрушающего сектора, заполненного шихтой, а без захода выступов глубоко в тело сектора не достигается высокая прочность их крепления и уменьшается площадь пайки породоразрушающих секторов к корпусу коронки

Повышение долговечности буровой коронки может быть достигнуто путем повышенияпрочностикрепленияпородсразрушающих секторов к корпусу коронки, для чего выступы корпуса размещают в матрице коронки. Достигаемый эффект обеспечивается, во-первых, увеличением

J&X&

площади пайки матрицы к корпусу на величину, равную площади выступов корпуса, что особенно важно при эксплуатации алмазных коронок зубчатого типа с большим количеством секторов и малой их длиной, так как в процессе бурения может произойти отрыв секторов от корпуса по площади пайки или излом их по высоте, во-вторых, выступы корпуса коронки служат поддержкой секторов матрицы от консольного прогиба и излома, особенно при бурении в трещиноватых породах, где на матрицу коронки воздействуют знакопеременные изгибающие напряжения, при этом сектора коронки, изготовленные по предлагаемому способу, представляют собой демпфирующие элементы, имеющие пластичную сердцевину (выступы корпуса коронки) и покрытие высокой твердости (алмазно- твердосплавная шихта).

Цель изобретения - повышение долговечности буровсгй коронки.

Для достижения поставленной цели в способе изготовления буровой коронки, при котором изготавливают полый цилиндрический корпус коронки, укладывают в пресс-форму алмазы, засыпают в пресс-форму т вердосплавную шихту, устанавливают в пресс-форму корпус коронки, подпрессовывают шихту и окончательно прессуют корпусом коронки, на рабочем торце корпуса коронки выполняют выемки с образованием выступов между ними, перед укладкой алмазов в пресс-форму устанавливают вспомогательные элементы, повторяющие по форме выступы корпуса коронки, подпрессовку осуществляют дополнительным инструментом, перед окончательным прессованием удаляют вспомогательные элементы и дополнительный инструмент, а установку в пресс-форму корпуса коронки осуществляют с размещением торцевых выступов корпуса в полостях шихты, образованных вспомогательны ми элементами.

Предлагаемый способ иллюстрируется фиг. 1-3.

В пресс-форму 1 устанавливают вспомогательные элементы 2, повторяющие по форме и размерам выступы 3, выточенные на корпусе 4, укладывают алмазы 5, засыпают твердосплавную ших губ, устанавливают дополнительный инструмент 7, который не взаимодействует с вспомогательными элементами 2, подпрессовывают дополнительным инструментом 7твердосплавную шихту 6, удаляют вспомогательные элементы 2 и

дополнительный инструмент 7, устанавливают корпус 4 в пресс-форму 1 так, чтобы торцевые выступы 3 корпуса 4 вошли в полости шихты 6, сформированные вспомога- тельными элементами 2, производят окончательное прессование матрицы корпусам 4.

П р и м е р. На токарном станке вытачивается полая цилиндрическая заготовка на корпуса.

На фрезерном станке на рабочем торце заготовки корпуса выполняются выемки 8 с образованием выступов 3 между ними.

Прессуется графитовая пресс-форма 1. В графитовую пресс-форму 1 устанавливаются вспомогательные элементы 2.

В пресс-форму 1 укладываются алмазы 5.

В пресс-форму 1 засыпается твердосп- лавная шихта 6.

Шихта 6 подпрессовывается дополнительным инструментом 7 на прессе с усилием 6000 кгс,

Извлекают из пресс-формы 1 вспомога- тельные элементы 2 и дополнительный инструмент 7.

Устанавливают в пресс-форму 1 корпус 4 и запрессовывают его в форму 1 на прессе с усилием 6000 кгс. Осуществляют пропитку коронки.

На токарном станке производят механическую обработку корпуса коронки.

Формула изобретения

Способ изготовления буровой коронки, включающий изготовление полого цилиндрического корпуса коронки, укладку в пресс- форму алмазов, засыпку в пресс-форму твердосплавной шихты, установку в пресс- форму корпуса коронки, подпрессовку ших- ты и окончательное прессование корпусом коронки, отличающийся тем, что, с целью повышения долговеч ности коронки, на рабочем торце корпуса коронки выполняют выемки с образованием выступов между ними, перед укладкой алмазов в пресс-форму устанавливают вспомогательные элементы, повторяющие по форме выступы коронки, подпрессовку осуществляют дополнительным инструментом, перед окон- чательным прессованием удаляют вспомогательные элементы и дополнительный инструмент, а установку в пресс-форму корпуса коронки осуществляют с размещением торцевых выступов корпуса в полостях шихты, образованных вспомогательными элементами.

А-А

Фхг.2.

Использование: в машиностроении при производстве бурового инструмента. Сущность изобретения: выполнение выемок на корпусе коронки и образование при этом выступов исключает смещение алмазов при работе коронки, повышает прочность их крепления и долговечность коронки. 3 ИУ.

Фиг Ъ