Термомеханический породоразрушающий инструмент

Р 1 50580 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУГосударственный комитет Совета Министров СССР 2) Приоритет Опубликова 05,03.76. Бюллетень9вания описания 05.05.76 53) УДК 622,243.94:539..622 (088,8) лам изобретенийи открытий блико ата Лвторыизобретен, ф, Эпштейн, А, М, П, П, Вырвински ажененко, А. А, КожеИ. А. Баскилович, ф.и М, Е. Гренадерордена Трудового Красноый институт им. Артема вников, В, ф. Сирик,М. Красновский(71) Заявитель Знам епропетровскии горнИзвестные термомеханические породоразрушающпе инструменты, содержащие кольцеооразный корпус с торцовыми абразивнымиэлементами, которые при вращении инструмента взаимодействуют с породой и в результате трения создают в ней термические напряжения. Обычно абразивные элементыпредставляют собой зерна твердого сплава,связанные припоем. Для более эффективногоразрушения породы предусматривается дополнительное воздействие на термически ослаблснную породу резцовыми элементами,которые расположены между абразивнымиэлементами и имеют возможность осевого перемещения относительно них. 15Однако известный инструмент сравнительно сложен из-за наличия двойной колонковой трубы и механи еских промежуточныхсвязей между ними, обеспечивающих взаим.ное осевое перемещение резцов и абразивных 20элементов,Целью изобретения является создание инструмента более простого по конструкции иимеющего все преимущества известного инструмента. 25В предлагаемом термомеханическом породоразрушающем инструменте корпус инструмента состоит по длине из двух частей, материал которых имеет различные модули упругости, при этом часть корпуса из материала 3; с большим модулем упругости соединена срезцовыми элементами, а часть корпуса изматериала с меньшим модулем упругости -с абразивными элементами.Модули упругости материалов частей, изкоторых состоит корпус, могут разниться на2 - 3 порядка.Целесообразно в качестве материала сбольшим модулем упругости применить стальс модулем упругости 10 кг/см, а в качествематериала с меньшим модулем упругости -металлорезину с модулем упругости 10 -10" кг/см,В результате отпадает необходимость в использовании дополнительных средств для сообщения резцовым элементам динамическихнагрузок, так как вследствие сжатия частикорпуса, имеющей меньший модуль упругости, под действием осевой нагрузки подачи,абразивные элементы и резцовые элементымогут взаимно перемещаться в осевом направлении, осуществляя одновременное воздействие па породу при вращении инструмента.На фиг, 1 изображен предлагаемый термомеханический инструмент, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, вид снизу,Термомеханический породоразрушающийинструмент имеет кольцеобразный корпус 1,состоящий по длине из двух частей 2 и 3, ма505801 Поступающая на забой промывочная жидкость охлаждает нагретую породу. Ослаблен.ная термическим воздействием тепла и воды, порода более эффективно разрушается резцо выми элементами 4. Разрушенная порода удаляется известным путем. 10 1. Термомеханический породоразрушающийинструмент, содержащий кольцеобразный корпус с торцовыми абразивными элементами, генерирующими тепло при трении их о 15 породу, и расположенные между ними с возможностью осевого перемещения резцовые элементы для скалывания термически ослабленной породы, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции инструмента, 20 его корпус состоит по длине из двух частей,материал которых имеет различные модули упругости, при этом часть корпуса из материала с большим модулем упругости соединена с резцовыми элементами, а часть кор пуса из материала с меньшим модулем упругости - с абразивными элементами,2. Инструмент по п. 1, отл и ч а ю щи й с ятем, что модуль упругости материала одной части превышает модуль упругости материала 30 другой части на 2 - 3 порядка.3. Инструмент по пп. 1 и 2, отличающ и й с я тем, что в качестве материала с большим модулем упругости применена сталь с модулем упругости 10 кг/см, а в качестве 35 материала с меньшим модулем упругости -металлорезина с модулем упругости 10 з - 104 кг/см г.2 оставитель В. КорчаковТсхред Е. Подурушина Корректор Л. Орл Редактор С. Тито Изд. М 261 ИПИ Государственного комнте по делам изобретени 113035, Москва, Ж, РауТираж 690Совета Министри открытийшская наб., д. 4/5 Заказ 9 ПодписноеСССР пография, пр. Сапунова,териал которых обладает различными модулями упругости. Часть 2 корпуса 1, выполненная из материала с оольшим модулем упругости, соединена с резцовыми элементами 4, а часть 3 корпуса 1, выполненная из материала с меньшим модулем упругости, соединена с абразивными элементами 5. При этом резцовые элементы 4 расположены между элементами 5 (см. фиг. 2).Часть 2 из материала с большим модулем упругости выполняется из стали с модулем упругости 10 кг/см, а часть 3 из материала с меньшим модулем уг:ругости - из металло- резины с модулем упругости 10 - 10" кг/см, причем обе части корпуса 1 соединяются между собой либо механическими связями, например болтами, либо путем вулканизации.Для получения удовлетворительно работающего инструмента необходимо, чтобы модуль упругости одной части корпуса 1 разнился от модуля упрггости другой части на 2 - 3 порядка.Инструмент работа т следуюшим образом.После достижения забоя скважины инструменту сообщается вращательное движение и необходимая осевая нагрузка подачи. Так как части 2 и 3 корпуса 1 выполнены из материалов с различными модулями упругости, то вследствие сжатия части 3 корпуса, имеющей меньший модуль упругости, резцовыс элементы 4 и абразивные элементы 5 могут поступательно перемещаться один относительно другого в осевом направлении, одновременно воздействуя на породу при вращении инструмента. Порода нагревается за счет тепла, образующегося при трении элементов 5 о нее. Формула изобретения