ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН ДЛЯ ВИВРАЦИОННО^ ВРАЩАТЕЛЬНОГО БУРЕНИЯ Советский патент 1970 года по МПК E21B4/12 

Изобретение может .найти iipnMeiteHHfe А горнодобывающей промышленности и в геологоразведке при бурении скважии в крепких скальных горных породах Известные исполнительные органы для вибрационно-вращательного бурения твердых сред, например скальных горных пород, содержащие корпус, магнитострикционный преобразователь и волновод с породоразрушающим инструментом, не достаточно эффективны но ск1эрости бурения и износостойкости инструмента. ПредлагйелгЫй исполнительны орган нб,1зОляет повысить скорость бурения и износостойкость инструмента за счет того, что Б волноводе выпЬлнены геликоидальные пазы, расположенные на половине длинЫ его, угол подъема которых выбрап в соответствии с соотношением:ctgs- -ctg;, де а - угол между направлением резуЛьтйрующей силы сопротивления горной породы разрушению инструментом без наложения на него колебаний и направлением скорости резания; Su - полная площадь поперечного сечения волновода; 5ii- площадь поперечного сечения волмо воДа, запятая всемг гсЛйкоидЙльМьь ми пазами; Р - угол подъема пазов,Па чертеже представлена принципиальная схема описываемого органа-. Исполнительный орган включает в себя корпус /, магнито.стрики.ионный преобразователь 2, содержащий пакет 3 и электрическую обмотку 4, волновод 5 с геликоидальными налами и и 0-2 и породоразрушающим инструментом 6. Колебательная система «преобразователь - волновод соединенй с Kopnyeoivt / креплениями 7, расположенными в зонах узловых плоскостей колебательной скорости. Через корпус / исполнительный орган замковым устройством 8 соединен с амортизатором, а через иего -- с буровым ставом Па чертеже обозначены: 9 - распределение результирующей амиЛитуды смещения вдоль колебательной системы; /7,„ - а.мплитудное значение результирумощеи колебательной скорости; р - угол под1зе 1а геликоидальных паЗОВ; /. - длина волны в Материале волнойодй; // - длина волны в материале волновода с учетом пазов; v - длина ВоЛнЫ в материале магнитострикционного иакета; я - угол между .направлением скорости резаиия LJ, и реоультируюп ей колебательно скорости. Принцип работы исполнительного органа заключается в разрушении породы в забое скважины (на чертеже не показана) инструментом 6 в результате вращательного движения его вокруг вертикальной оси, осевой подачи и одновременного наложения колебаний. Снабжение волновода 5 геликоидальными пазами «i и аг, геометрические размеры которых выбраны в соответствии с приведенным выше соотношением, позволяет при возбуждении в иакете 3 иродольных колебаний получить смешанные иродольно-крутильные колебания инструмента, в результате чего направление суммарной колебательной скорости составит заданный угол а с направлением скорости резапия, что позволяет повысить скорость бурения и износостойкость инструмента. Предмет и з о б р е т е и и я Псполнительный орган для вибраиионновращательного бурения твердых сред, например, скальных горных пород, содержащий корпус, магнитострикционный ирсобразователь и то ни ст 5 ид дл со олновод с породоразрушающ.им инструмен, отличающийся тем, что, с це.лыо повышескорости бурения и износогтойкосги инумента, в волноводе выполнены ,, геликольные назы, расположенные на йолов1П1е ны его, угол подъема которых выбран н тветствии с соотпошеннем;v ctga - - ctgfi-, угол между .направлением результирующей силы сопротивления горной иороды разрушению инструментом без наложения на пего колебаний н па правлением скорости резания; иолная илощадь поперечного сечения волновода; 8„- площадь поперечного сечения волновода, занятая всеми геликоидальными пазами; р -: угол подъема пазов -

А -А

в -В

а,

Уз,1 б