Буровая коронка Советский патент 1992 года по МПК E21B10/16 

3175291

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к буровому ; породоразрушающему инструменту для бурения геологоразведочных скважин. ,

Известны буровые коронки с резцом из алмазно-твердосплавных пластин (ДТП) в виде четверти круга.

Однако в этих инструментах неэффективно используются радиусные JQ кромки для разрушения горных пород и не предусмотрена возможность их повторного использования, что значительно повысило бы эффективность бурения и снизило бы стоимость буре- is иия.

Известна также Оуровая коронка с термомеханическим креплением резцов - АТП с возможностью перестановки последнего по мере его изно- 20 са на новые режущие кромки.

Однако быстрый износ резцов АТП по диаметру коронки предопределяет частую перестановку пластин. Кроме того, необходимость выполнения коль- 25 цевых проточек на АТП, изготовление вставки из сплава с обратимой памятью формулы усложняют изготовление этой коронки.

Наиболее близкой по технической 30 ущности и достигаемому результату к предлагаемой является буровая ко- р.онка с припаянными цилиндрическими резцами из АТП с возможностью перепайки и установки, развернув АТП 35 на 180°, на новые режущие кромки. Резцы из АТП в виде круглых таблеток припаяны на твердосплавные державки и установлены на торце корпуса коронки по схеме скважино- и кернообра- 40 зующих вставок. R качестве калибрующих элементов по наружному и внутреннему диаметру использованы шта- бики твесала. В процессе бурения не менее Ьоповины периметра резцов 45 АТП не изнашивается. Благодаря этому появляется возможность перепайки и, развернув на 180°, установки на новые режущие кромки.

150

Недостатком этой коронки является наличие дополнительных подрезных цилиндрических вставок из твесала по наружному и внутреннему диаметру и точечный характер контакта АТП со ,$ стенкой скважины и поверхностью кер- яп, вследствие которого быстрый из- нос резцов АТП, большой расход алмаза .

/.

Цель изобретения - повышение долговечности коронки путем уменьшения износа резцов.

Поставленная цель достигается тем(, что резцы выполнены в виде одной четверти круга, радиус которого отвечает выражению R5:0,7t, где t - ширина торца коронки, причем резцы . установлены на торце корпуса коронки плоскими гранями, другие плоские грани скважинообразующих резцов расположены в противоположную сторону соответствующим плоским граням керно- образующих резцов. При повторном использовании резцов скважииооб- азующие АТП, повернутые наружу на 90°, закреплены на месте кернообра- зующих, а кернообразующие резцы, повернутые -внутрь на 90°, на месте скважинообразующих.

На чертеже изображены скважино- и кернообразующие резцы на буровой коронке (резцы условно совмещены).

Буровая коронка состоит из корпуса 1, скважинообразующих резцов 2 з АТП, кернообразующих резцов 3 и опорных вставок k. Резцы 2 и 3 представляют собой сектора с центральным углом 90° из АТП в виде таблетки, разрезанной тонким электроным или лазерным лучом, и припаяны ли приклеены в пазу корпуса коронки.

Резцы могут быть закреплены также непосредственно на твердосплавные державки, которые устанавливаются непосредственно на корпус инструмента.

Резцы 2 и 3 имеют радиус & 0,7t, где t - ширина торца коронки. Каждый резец обрабатывает только половину забоя и сохраняет половину периметра резцов от контакта с забоем. Действительно, только при равенстве дуг ОД и 0В и АК t/2 КБ мы полу-., чим равнобедренный прямоугольный треугольник АОВ, в котором катет АО, т.е. R будет равен - АБ/2 и наоборот.

Таким образом, если взять одинаковые резцы 2 и 3 радиусом НЙ0,7Ь и установить их по схеме скважино- и кернообразующих резцов, то можно утверждать, что дуги 0В и ОД будут равны, т.е. половина режущей кромки ВД резца 2 как и 3 предохранился от износа.

В алмазных коронках ширина торца коронки составляет 9 мм, тогда ми

нимальный радиус рез ца Составит:1 6,3 мм. Промышленность выпускает ДТП диаметром 13 мм, что позволяет разрезать на четвертинки и приме- иять их в предлагаемом устройстве. После износа рабочих кромок резцы отпаивают, если припаяны, а приклеенные резцы нагревают до (00-600)С

и клеевой слой разрушается. Затем скважинообразующие резцы повора- иваются наружу на 90° и закрепляются на место кернообразующих,а кернооб- разуюш, /,е поворачиваются вовнутрь ко- рбнки на ЭЙ и закрепляются на месте скважииооб . зующих. Таким образом, йзношенн «с резцы используются вторично благодаря тому, что они сохранили от контакта с породой половину периметра режущих кромок.

Использование четвертинок пластин ДТП и одной радиусной кромки в качестве подрезных резцов предохраняет коронку от быстрой потери как наружного, так и внутреннего диаметра. Кроме того, если взять коронку с шестью скважино- и шестью кернообразую- щими резцами, то в прототипе будет

По сравнению с прототипом предла i - гаемая коронка имеет следующие преимущества: меньший износ коронки по диаметру за счет линейного контак та резцов со стенкой скҐажиныи керна, меньшее содержание алмазов при равно 10 количестве резцов из ДТП, а следовательно и меньшую стоимость , уменьшается расход алмазов на 1 пог.м бурения.

15 Формула изобретения

Буровая коронка, содержащая корпус и скважино- и кёрнообразующие s резцы из алмазно-твердосплавных пластин, размещенные на торце корпуса, отличающаяся тем, что, с целью повышения долговечности коронки путем уменьшения износа резцов, последние выполнены в виде одной четверти круга, радиус кото20

25

рого отвечает выражению ,7t, где t - ширина торца коронки, причем резцы одними плоскими гранями закреплены на торце корпуса, другие пло/12 пластин ДТП диаметром 8мм, а в пред- 30 ские грани скважинообразующих резцов

лагаемой - 12 четвертинок ДТП диаметром 13,0 мм, нетрудно подсчитать, что в прототипе только в пластинах ДТП будет алмаза в 1,5 раза больше,

установлены в Противоположную сторону соответствующим плоским граням кернообразующих резцов, расположенным со стороны оси коронки.

не считая алмазов во вставках твеса- ла.

По сравнению с прототипом предла i - гаемая коронка имеет следующие преимущества: меньший износ коронки по диаметру за счет линейного контакта резцов со стенкой скҐажиныи керна, меньшее содержание алмазов при равном 10 количестве резцов из ДТП, а следовательно и меньшую стоимость , уменьшается расход алмазов на 1 пог.м бурения.

15 Формула изобретения

Буровая коронка, содержащая корпус и скважино- и кёрнообразующие s резцы из алмазно-твердосплавных пластин, размещенные на торце корпуса, отличающаяся тем, что, с целью повышения долговечности коронки путем уменьшения износа резцов, последние выполнены в виде одной четверти круга, радиус кото

рого отвечает выражению ,7t, где t - ширина торца коронки, причем резцы одними плоскими гранями закреплены на торце корпуса, другие плоские грани скважинообразующих резцов

установлены в Противоположную сторону соответствующим плоским граням кернообразующих резцов, расположенным со стороны оси коронки.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к буровому породоразрушающему инструменту для бурения геологоразведочных скважин, . и позволяет повысить долговечность буровой коронки путем уменьшения износа резцов. Это достигается / тем, что резцы 2 и 3 выполнены в виде одной четверти круга, радиус которого ,7t, где t - ширина торца коронки. Резцы 2 и 5 закреплены на торце коронки плоскими гранями. Другие плоские грани скважины и кернообразукнцие резцов 3 расположены в противоположные стороны по отношению друг к ЛРУУ. Эта плоская грань у кернообразующих резцов 3 направлена к оси коронки. При работе благодаря выполнению резцов в виде четверти круга с радиусом в указанных пределах, каждый из резцов изнашивается только до половины. После переустановки на 90°, резцы начинают работать новыми режущими гранями. Это повышает долговечность коронки. 1 ил. з Ј Ч| СП Ю ю Ј