бурова коронка

Використання: в бурових коронках з твердосплавними ріжучими елементами. Суть винаходу: бурова коронка містить корпус з пазами на робочому торці і встановлені в них твердосплавні різці, що перекривають торець коронки. Передня поверхня твердосплавного різця виконана увігнутою, а контакірующая з нею стінка паза відповідно опуклою. На нижньому торці різця з боку скважінообразующей поверхні виконаний виступ. 1 з.п. ф-ли, 5 мул.

Винахід відноситься до породоруйнуючих інструменту, а саме до бурових коронок з твердосплавним озброєнням.

Відома бурова коронка, яка містить корпус з пазами, в яких закріплені твердосплавні вставки, встановлені з негативним кутом нахилу. Ця коронка через складність виготовлення і малої надійності кріплення різців має ресурс роботи.

Найбільш близькою по суті до пропонованої є бурова коронка, яка містить корпус з пазами на робочому торці, в кожному з яких закріплений твердосплавний різець Г-подібної форми, що перекриває торець корпусу і має з боку скважінообразующей поверхні опорний виступ. Передня поверхня твердосплавних різців виконана в плані випуклої форми і утворена внутрішнім ділянкою, розташованою паралельно діаметральній площині корпуса, і зовнішнім ділянкою, розташованою під гострим кутом до діаметральної площині. При цьому в процесі роботи різці утворюють додаткові площини оголення на забої за рахунок клиноподібної форми різця в радіальному напрямку [1] Однак застосування даної конструкції коронки пов'язано з певними труднощами. Ці труднощі полягають в складності виготовлення Г-подібної форми різців, коли в силу технологічних причин поперечна частина з'єднується з поздовжньою частиною різця за допомогою перехідної зони закругленою форми. З огляду ж на значні допуски на виготовлення твердосплавних пластин, забезпечити точне сполучення виїмки корпусу з перехідною зоною різця практично неможливо, і коронки після закріплення різців піддаються додатковій обробці для отримання заданого діаметра. Така форма виконання пластини не дозволяє також вирішити питання про радіальному переміщенні різців в сторону периферії, що знижує надійність їх кріплення і веде до зменшення ресурсу роботи коронки.

До зниження ресурсу роботи коронки веде також і слабка озброєність кернообразующей частини різців, що має особливе значення при бурінні по тріщинуватих породам. Відсутність додаткової поверхні оголення в горизонтальній площині з боку кернообразующей частини підвищує енергоємність процесу руйнування породи і як наслідок цього знижує механічну швидкість буріння.

Основним завданням винаходу є усунення зазначених недоліків і збільшення ресурсу роботи коронки за рахунок підвищення надійності кріплення різців і зниження енергоємності процесу руйнування породи при одночасному спрощенні технології виготовлення коронки.

Поставлена ​​задача вирішується за рахунок того, що в бурової коронки, що містить корпус з пазами на робочому торці і встановлені в них твердосплавні різці, що перекривають торець корпусу і мають з боку скважінообразующей поверхні виступ, передня поверхня різця виконана увігнутою, а контактує з нею стінка паза відповідно опуклою, при цьому виступ розташований на торці різця, що примикає до паза. Вирішенню завдання сприяє також те, що передня поверхня різця в плані являє дугу.

Виконання передньої грані різця увігнутою дозволяє отримати випереджаюче забій в напрямку обертання коронки, що підвищує ефективність руйнування породи. При цьому посилюються скважіно- і кернообразующіе частини різця в порівнянні з середньою частиною, яка є менш навантаженої, що підвищує ресурс роботи різця. Крім того, виїмка на передній грані дозволяє знизити витрату твердого сплаву, а також знизити енергоємність процесу руйнування породи при одночасному забезпеченні рівностійких різців по всій ширині, що в свою чергу забезпечує рівномірну відпрацювання коронок по озброєнню.

Установка твердосплавних різців з можливістю взаємодії їх увігнутою передній поверхні з опуклою стінкою паза забезпечує їх фіксацію в радіальному напрямку як в сторону периферії, так і в бік керна.

Виконання виступу з боку свердловини-утворює частини різця на його торці, що примикає до паза, дозволяє спростити технологію виготовлення коронок за рахунок забезпечення заданого вильоту різців по діаметру корпусу. Одночасно з цим виступ підсилює калібруючу здатність скважінообразующей частини різців і запобігає зміщення їх в сторону центру, що має особливе значення при виконанні виїмки на передній грані з великим радіусом.

На фіг. 1 зображений загальний вид бурової коронки в поздовжньому перерізі; на фіг. 2 вид по стрілці А на фіг.1; на фіг. 3-5 вид твердосплавного різця в трьох проекціях.

Бурова коронка містить корпус 1 з приєднувальних різьбленням 2, промивальним каналами 3 і пазами 4 на робочому торці, в яких встановлені твердосплавні різці 5 з виступом 6 з боку скважінообразующей поверхні для взаємодії з зовнішньою поверхнею корпусу 1. Передня поверхня 7 різців 5 виконана увігнутою з радіусом R для взаємодії з відповідною відповідної опуклою стінкою 8 паза 4, ширина якої менше ширини виїмки на передній поверхні 7 різців 5. Завдяки цьому стінка 8 входить в виїмку передньої поверхні 7 і фік ірует різець 5 від радіального переміщення. Цьому сприяє також і те, що виступ 6 розташований на торці 9 різця 5, що примикає до паза 4, і взаємодіє із зовнішньою поверхнею корпусу 1. Одночасно з цим виступ 6 забезпечує посилення калібруючої поверхні коронки. У плані передня поверхня 7 різця представляє дугу.

Принцип роботи коронки полягає в наступному. Під дією осьового навантаження і крутного моменту твердосплавні різці 5 впроваджуються в породу і руйнують її. При цьому різці 5 за рахунок виконання передньої поверхні 7 увігнутою радіусом R забезпечують отримання випереджаючого вибою в напрямку обертання коронки, що сприяє поліпшенню ефективності руйнування породи завдяки утворенню додаткової поверхні оголення з боку керно- і скважіно- утворює поверхонь і утворенню різальних крайок 10 і 11 на передній грані різців 5 в зоні сполучення їх скважінно- і кернообразующей поверхонь з котра утворює передній поверхні 7.

При цьому виконання передньої поверхні 7 увігнутою знижує витрату твердого сплаву, зберігаючи рівностійких різця. Це забезпечується різною товщиною різця 5, у якого мінімальна товщина знаходиться в середній частині, яка в процесі роботи є найменш навантаженої. Починаючи від середньої частини, товщина різця збільшується і досягає максимуму на периферійних ділянках, які схильні до найбільшого зносу.

Виконання передньої поверхні 7 в плані в формі дуги виключає утворення концентраторів напружень, що підвищує стійкість різців, причому циліндрична форма виїмки є і найбільш технологічною.

Одночасно з цим виступ 6 на торці 9 твердосплавного різця 5, що сполучаються з дном паза 4, забезпечує точне збереження діаметра коронки завдяки отриманню заданого вильоту різців 5 над зовнішнім діаметром корпусу 1 при поєднанні внутрішньої межі виступу 6 із зовнішньою поверхнею корпусу 1. Крім того, наявність виступів 6 підвищує і калібруючу поверхню коронки, тому що вони підсилюють озброєність скважінообразующей частини різців і оберігають корпус 1 від зносу.

Застосування бурової коронки з новою твердосплавних пластиною дозволяє підвищити її ресурс і механічну швидкість буріння.

1. бурової коронки, яка містить корпус з пазами на робочому торці і встановлені в них твердосплавні різці, що перекривають торець коронки і мають з боку скважінообразующей поверхні виступ, що відрізняється тим, що передня поверхня різця виконана увігнутою, а контактує з нею стінка паза відповідно опуклою, при це виступ розташований на торці різця, що примикає до паза.

2. Коронка по п.1, що відрізняється тим, що передня поверхня різця в плані являє дугу.