Породоразрушающий инструмент Советский патент 1981 года по МПК E21C35/18 

Изобретение относится к горнодобы вающей промышленности, а именно к породораэрушающим инструментам исполнительных органов горных машин. Известны породоразрушающие инстру менты, включающие корпус, установленный на несущем валу, режущие инструменты, скалыватели и забурник И Недостатком таких инструментов яв ляется- то, что в процессе работы на коронке возникают усилия, отклоняющие коронку от заданного направления бурения, а так как большая часть забоя обрабатывается резцами, то энергоемкость процесса разрушения увеличивается. Известны также породоразрушакнцие инструменты, включающие корпус, уста новленный на несущем валу, державки режущих элементов, вращающиеся скалывателй с конической рабочей поверхностью, диаметрально расположенные относительно вала, закрепленные на державках режущих элементов под углом к в,алу, и забурник |J2 . Недостаток указанных инструментов состоит в том, ч.то разламывание пород ного керна скалывателем происходит при постоянном силовом расклинивающем действии между скалывателем и породным керном, что снижает эффективность .процесса разрушения. Цель изобретения - снижение энергоемкости процесса разрушения. Поставленная цель достигается тем, что рабочие поверхности /каждого скалыЕателя выполнены с зубьями, при этом скалыватель установлен эксцентрично относительно своей оси вращения. На фиг. 1 показан породоразрушающий инструмент, общий вид; на фиг.2узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2. Породоразрушающий инструмент включает снабженные в забойной части резцами 1 соосныедержавки 2 и 3, укрепленные на корпусе шнека 4, и несущий вал S. Державки выполнены с окнами 6 и 7, а забурник 8 снабжен винтовыми разгрузчиками 9 штыба полезного ископаемого. Вал 5 крепится к валу Ю бурового става посредством фланцевого узла 11. Вращакяциёся скалыватели 12 установлены 8 окне 6, выполненном напротив окна 7 на оси вращения 13 под острым углом об к несущему валу и закреплены посредством хомута 14 к державкам режущих элементов. Скалыватели вращаются эксцентрично с углом смещения Д относительно своей продольной оси 13. Таким образом, ось 13 скалывателя по отнош.ению к продольной оси вала коронки установлена под углом р меньшим угла «s/ так что при вра1иении ось 13 скалывателя 12 описывает телесный угол относительно оси 0-0, Ось 13 вьтолнена с буртиком 15, служащим для удержания скаливателя о осевого смещения посредством втулки 16 с буртиком 17, выполненных из мат риала с низким коэффициентом трения. Скалыватель снабжен крышкой 18 с уплотнением 19, охватывающим шейку .20 оси 13, которая выполнена с конусным хвостовиком 21, устанавливаемым в соответствующем конусном сверлении хомута 14. Поверхность скалывателя вы полнена с продольными трапециевидными зубками 22. Для подачи смазки к оси 13 Скалыватель снабжен масленкой 23. Для повышения эффективного разламыва ния кернов при вязких полезных ископ емых рабочая поверхность скалывателя может быть выполнена криволинейной формы (параболической или гиперболической), а зубки 22 с целью постепенного врезания в керн - с нарастающей от забойной части к тыльной высотой h Устройство работает следующим образом. Керн k вступает в контакт с скалывателями и начинает подвергаться .их воздействию (фиг. 1). Вследствие усилия подачи инструмента на забой между скалывателями и неподвижным кер ном К возникают .расклинивающие нагрузки, стремящиеся разломить керн и отодвинуть отламанные куски к окну 7. Из-за углового эь:сцентриситета Д3 е 12 скалыватель воздействует на керн силовыми импульсами, зубцы 22 при этом обеспечивают.сцепление поверхности скалывателя с поверхностью керна, а также способствуют разламыванию керна путем внедрения зубцов в тело керна. По мере продвижения коронки в сторону забоя суммарный вектор импульсов разламывающих усилий на керне растет, достигая MaKCHNtyMa, необходимого для разрушения керна. Этим обусловливается ускоренное и эффективное разламывание (дробление, отбойка) керна К на куск.и К,, которые свободно поступают к шнеку 4 и транспортируются им к буровому ставу. Формула изобретения Породоразрушающий инструмент, включающий корпус, установленный на несущем валу, державки режущих элементов, вращающиеся скалыватели с конической рабочей поверхностью, диаметрально расположенные относительно вала, закрепленные, на державках режущих элементов под углом к валу, и забурник, отличающийся тем, что, с целью снижения энергоемкости процесса разрушения,, рабочие поверхности каждого скалыватели выполнены с зубьями, при этом скалыватель установлен эксцентрично относительно своей оси вращения. Источники информации, ринятые во внимание при экспертизе 1.Патент Франции № 1285370, д. Е 21 с 25/38, опублик. 1961. 2.Патент ОДА № 3038710, л. 299-86, опублик. 1962.

- -т Oi

If 22 IS Д J 3

риг. г

(риг.З