Буровая коронка

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ИЮ (1 154 21 В 10 3 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ СО вЬ ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(72) В.И. Гаранов, А. М. Чувилин, В. М. Гаврилин, В. Н. Ким, Б. М. Горнаков, В. Л. Циферблат, К. Ф. Лапин и Т. У, Саттаров (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт тугоплавких металлов и твердых сплавов(54) (57) БУРОВАЯ КОРОНКА, имеющая корпус с промывочными каналами и твердо- сплавные вставки, концентрично расположенные на наружном и внутреннем рядах, разделенных кольцевой канавкой, отличающаяся тем, что, с целью снижения энергоемкости процесса разрушения породы, твердосплавные вставки наружного ряда направлены вершиной в сторону периферии, а твердосплавные вставки внутреннего ряда - в сторону оси корпуса, при этом нижние части хвостовиков вставок обоих рядов обнажены кольцевой канавкой.1154429 ВНИИПИ Заказ 2652/29Филиал ППП Патент, г. Тираж 540 ПодписноеУжгород, ул. Проектная, 4 Изобретение относится к поророразрушающим инструментам, а именно к коронкамдля ударно-вращательного бурения.Известна буровая коронка, содержащаякорпус с каналами для удаления продуктовразрушения и твердосплавные вставки, которые в центральной части расположены каналами по направлению вращения коронки 1.В данной конструкции коронки твердосплавные вставки расположены таким образом, что при бурении разрушение породыпроисходит путем раздавливания под головкой вставки и мелкодисперсного скола вокруг последней. Такой механизм разрушенияхарактеризуется высокой энергоемкостью иповышенным износом твердого сплава.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является буровая коронка, содержащая корпус с промывочными каналами и твердосплавные вставки, концентрично расположенные на наружном и внутреннем рядах, разделенных кольцевой канавкой 2.При бурении известной коронкой междуцентральной и периферическими вставкамиобразуется кольцевой породный керн, который затем постепенно скалывается крупнодисперсными частицами за счет развитиятрещин под воздействием многократнойударной нагрузки и вибрации инструмента;Крупнодисперсное разрушение породы характеризуется меньшей энергоемкостью, 30чем мелкодисперсное, и позволяет повыситьскорость бурения, однако недостатком известной конструкции коронки является то, чтопри бурении хрупко-пластичных пород образующийся кольцевой породный керн неразрушается и происходит зависание кор- З 5пуса коронки на кольцевом породном керневследствие небольшого выступа вставок над/корпусом, что приводит к потере скоростибурения.40Кроме того, для разрушения кольцевогопородного керна требуется дополнительноеударное усилие, что приводит к увеличениюэнергоемкости процесса бурения,При увеличении выступа вставок надкорпусом снижается прочность последних 45от поперечных изгибающих нагрузок.Цель изобретения - снижение энергоемкости процесса разрушения породы.Указанная цель достигается за счет того,что в буровой коронке, имеющей корпус спромывочными каналами и твердосплавныевставки, концентрично расположенные нанаружном и внутренних рядах, разделенныхкольцевой канавкой, твердосплавные ставки наружного ряда направлены вершиной в сторону периферии, а твердосплавные вставки внутреннего ряда - в сторону оси корпуса, при этом нижние части хвостовиков вставок обоих рядов обнажены кольцевой канавкой,На чертеже изображена предлагаемая буровая коронка, общий вид.Буровая коронка содержит корпус 1 с промывочными каналами 2 и твердосплавные вставки 3, расположенные на концентрических рядах - внутреннем 4 и наружном 5, разделенные кольцевой канавкой 6. Твердосплавные вставки 3 наружного ряда 5 направлены своими вершинами в сторону периферии конуса, а вставки внутреннего ряда 4 - в сторону оси корпуса 1, при этом обращенные одна к другой нижние части хвостовиков 7 вставок 3 обнажены кольцевой канавкой 6. Высота обнаженной части хвостовиков 7 может составлять 0,25 - 0,5 его диаметра. Количество концентрических канавок 6 зависит от количества концентрических рядов твердосплавных вставок 3. Вставки 3 крепятся в гнездах корпуса 1 посредством пайки или запрессовки.Коронка работает следующим образом.Головки твердосплавных вставок 3 под действием ударной нагрузки внедряются в породу, в результате чего происходит снятие породы под головками вставок 2 и мелкодисперсный скол вокруг последних. Участок породы, расположенный между центральными и периферийными вставками 3, не может разрушиться от единичного удара из-за увеличенного расстояния между ними, Благодаря вращению инструмента и последующим ударным нагрузкам происходит образование кольцевого углубления по траектории вращения головок вставок 3, и, следовательно, образование кольцевого породного керна. Образующийся породный керн размещается в концентрической кольцевой канавке 6 и подвергается ударной обработке со стороны породоразрушающей поверхности, образованной хвостовиками 7 твердо- сплавных вставок 3, выступающих над стенками кольцевой канавки 6. При этом на породный керн со стороны хвостовиков как периферийных, так и центральных вставок 3 действуют усилия сдвига, которые скалывают керн крупнодисперсными частицами. Разрушенная порода удаляется с забоя очистным агентом, подаваемым через промывочные каналы 2.Применение предлагаемой коронки позволяет значительно снизить энергоемкость процесса разрушения, повысить скорость бурения и сократить расход твердого сплава.