Буровая коронка

Союз Соввтсиик

Соцнапистичвсиик

Рвс убпии

«»911

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07. 01. 80 (21) 28659Ь7/22-03 (51) 5l. Кл.

3 с присоелннением заявки ¹

Е 21 8 10/48

Гасударственный комитет

СССР (23) Приоритет (53) УДК 622...243.3 ° 051 (088.8) Опубликовано 07.03.82 ° Бюллетень № 9 ио делам изебретеиий и. аткрытий

Дата опубликования описания 10.03.82

А.A Бугаев, В.Н. Лившиц, P.Ê. Богданов, 8 ф. Фадеев, И.А. Шадрин, Н.Ф. Голод и В.И. Опольекий

1;;, Ордена Трудового Красного Знамени институт сверхтвердых материалов АН Украинской ССР (72) Авторы изобретения (7I ) Заявитель (54) БУРОВАЯ КОГОНКА

Изобретение относится к породоразрушающим инструментам, а именно к алмазным буровым коронкам.

Известна буровая коронка, вклю-. чающая корпус и съемные сектора с породоразрушающими элементами (13 .

Недостатком известной коронки является быстрый износ породоразрушающих элементов, обусловленный их неравномерным контактом в процессе бурения с горной породой.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является буровая коронка, содержащая корпус с породоразрушающей частью, состоящей из металлического основания и закрепленной на нем матрицы с рабочими элементами и размещенные между корпусом и металлическим основанием пружину и упорный элемент >2).

Данная коронка позволяет создать более равномерную нагрузку на рабочие элементы всех секторов матрицы.

Однако эффективность ее работы ограничивается монолитнь>ми породами. При бурении по трещиноватым породам, особенно по породам с вертикальными трещинами, рабочий сектор на одной стороне коронки может под нагрузкой прижаться к корпусу, а сектор на диаметрально противоположной стороне кольца, попавший в трещину, может быть выступами пружины и выступить

1О из торца на значительную величину.

При вращении произойдет удар выступившего сектора о породу, что может привести к его выходу из строя. Все это снижает работоспособность корон15

КИ.

Цель изобретения — повышение стойкости коронки за счет предотвращения поломок рабочих секторов матрицы при бурении по трещиноватым породам.

Поставленная цель достигается тем, что металлическое основание породоразрушающей части выполнено в виде кольца, а корпус — с кольцевым высту3 91 пом, при этом коронка снабжена соединенной с металлическим основанием ограничительной втулкой с.выступом на внутренней поверхности для, взаимодействия с кольцевым выступом корпуса и обеспечением осевого зазора между. торцовыми поверхностями корпуса и металлического основания.

Упорный выступ размещен в пазах, выполненных на прилегающих торцовых поверхностях корпуса и металлического основания..

На фиг. 1 изображена предлагаемая коронка в разрезе, общий вид; на фиг. 2 - узел 1 на фиг. 1; на фиг.3узел 11 на фиг. 1.

Алмазная буровая коронка содержит корпус 1, на котором размещена породораэрушающая часть, состоящая из металлического основания 2 с закрепленной на нем натрицей 3 с рабочими элементами, например алмазами 4. Иеталлическое основание 2 с матрицей 3 выполнено в виде цельного кольца, которое совмещается с корпусом 1. На основание 2 навинчено ограничительное кольцо 5, которое соединяет корпус 1 и основание 2, позволяя получить один нераэъемный инструмент и в то же время создает предварительную нагрузку на пружину 6, которая может быть выполнена в виде гофрированной пластины, установленной между металлическим основанием 2 и корпусом l. Ограничительное кольцо 5 имеет на внутренней поверхности выступ 7 для взаимодействия с кольцевым выступом 8, выполненным на наружной поверхности корпуса 1.

Между торцом металлического основания 2 и выступом 8 корпуса 1 имеется. зазор 9, ограничивающий совместное осевое перемещение соединительного кольца 5 с металлическим основанием 2. Величина зазора выбирается в зависимости от диаметра и типа коронки, На прилегающих торцовых поверхностях корпуса 1 и металлического основания 2 выполнен паз 10, в котором размещен упорный элемент 11„ предотвращающий смещение основания 2 пь отношению к корпусу 1 по окружностИ. Для защиты поверхностей выступов 7 и 8 от .воздействия шлама между ., соединительным кольцом 5 и корпусом

1, а тактике между корпусом 1 и основанием 2 расположены резиновые прокладки . Пространство вокруг пружины также заполняется резиной.

1004

Алмазная буровая коронка работает следующим образом.

Формула изобретения

1. Буровая коронка, содержащая корпус с породоразрушающей частью, состоящей из металлического основания и закрепленной на нем матрицы с

35 рабочими элементами, и размещенные между корпусом и металлическим основанием пружину и упорный элемент, отличающаяся тем, что, с целью повышения стойкости .за счет предотвращения поломок рабочих секторов матрицы при бурении по трещино ватым. породам, металлическое основание породоразрушающей части выполнено в виде кольца, а корпус - с коль45 цевым выступом, при этом коронка

Чнабжена соединенной с металлическим основанием ограничительной втулкой с выступом на внутренней поверхности для взаимодействия с кольцевым выскупом корпуса и. обеспечением осевого зазора между торцовыми поверхностями корпуса и металлического основания.

5

1О

3а счет предварительного нагружения пружины 6 совместное осевое перемещение металлического основания 2 и ограничительного кольца 5 начинается только при достижении определенной величины давления на забой. После того, как в результате наклона колонковой трубы ипи разновысотности секторов в контакт с породой на забое вошла четвертая ипи пятая часть сек" торов и нагрузка превысила величину предварительного нагружения пружины, критическая для небольшой группы алмазов нагрузка перераспредепяется на всю алмазоносную поверхность..При попадании части алмазоносной поверхности в трещины и пустоты происходит наклон всего основания 2 с матрицей 3 и сохраняется постепенное изменение высоты по окружности апмазоносного торца, т.е. снижение критической динамической нагрузки позволяет исключить разрушение матрицы и рабочих и повысить стойкость коронки.

2. Коронка по и. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что упорный выступ размещен в пазах,,выполненных на прилегающих торцовых поверхнос911() 04

1/

Составитель Н. Панин

Редактор М. Келемеш Техред Е.Харитончик Корректор Н. Швыдкая

Тираж 624 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 1075/15

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 тях корпуса и металлического основания.

Источники информации, принятые во внимание при экспеотизе

1. Патент CllN 1(2506341, кл. 175 403, опубпик. 1950.

2. Авторское свидетельство СССР

< 579404, кл. Е 21 В 9/3", 1972

5 (r рототип),