Буровая коронка

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧ ЕСНИХРЕСПУБЛИН А 1 21 В 10/36 50 ССР ЫТИ НИЕ И О ЕНИ ЕТЕЛЬСТ К АВТОРСК 4 ъ ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТ О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И(71) Институт сверхтвердых материалов АН УССР, Кузнецкий машиностроительный завод и Комбинат Кривбассшахтопроходка (72) Н. В, Новиков, Ю. П. Линенко-Мельников, И. А. Свешников, Г. В. Арцимович, С. Д. Заболотный, С. В. Смекаленков, Э. Г. Аптов, Ю. А. Медовый, И. Л, Карасик, В. Н. Гиренко и А. Н, Третяченко (53) 622.233.051.72 (088.8)(57) Изобретение относится к разрушению горных пород буровыми коронками для ударного бурения и позволяет повысить эффективность бурения породы и работоспособность коронки за счет образования коль 801404631 цевой зоны предразрушения, Коронка включает корпус 1 с закрепленными на торце по концентрическим окружностям от центра к периферии твердосплавными вставками 2 и 3 с цилиндрическими хвостовиками и рабочими частями 4, расположенными на одном уровне и выполненными в виде выпуклой криволинейной поверхности вращения, пересекающейся с цилиндрической поверхностью хвостовика. Центр 5 вращения криволинейной поверхности вставок 2, 3 находится вне оси 6 хвостовика. Наибольший размер поперечного сечения рабочей части вставок 2, 3 расположен по контуру коронки. При нанесении ударов по забою под действием рабочих частей 4 образуется кольцевая зона предразрушения. При пересечении трещин, Я образующихся от вставок 3, с кольцевой трещиной кольцевой зоны происходят отделение продуктов разрушения от забоя и вынос их из зоны разрушения промывочной жидкостью.ил.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к разрушению горных пород буровыми коронками для ударного бурения и может быть использовано для оснащения исполнительных органов горных машин, применяемых для бурения взрывных скважин по крепким породам на предприятиях угольной и горно-рудной промышленности.Целью изобретения является повышение эффективности бурения породы и работоспособности коронки за счет образования кольцевой зоны предразрушения,На чертеже изображена буровая коронка, общий вид.Буровая коронка состоит из корпуса 1, периферийных твердосплавных вставок 2 и вставок 3 на смежных концентрических окружностях. Периферийные вставки 2 выполнены с рабочей частью 4, представляющей собой пересечение цилиндрического хвостовика диаметром Р с криволинейной поверхностью вращения радиусом К, ось или центр 5 которой находится вне оси 6 хвостовика периферийных вставок 2. При этом рабочие части 4 вставок расположены вдоль контура коронки, а по высоте - на одном уровне с вершинами рабочих участков 7 вставок 3 смежной концентрической окружности мень- щего радиуса.Расстояние 3 между окружностью, на которой размещены рабочие части 4 периферийных вставок 2, и рабочими участками 7 вставок 3, лежащих на смежной концентрической окружности, равно 0,4 - 1,0 д, где д - диаметр хвостовика вставки 3 смежной концентрической окружности. Соотношение диаметров хвостовиков периферийных вставок 2 и вставок 3, расположенных на концентрических окружностях с меньшими радиусами, находится в пределах Р/д=1,0 - 1,5.Буровая коронка работает следующим образом.Буровая коронка закрепляется на штанге перфоратора, например, с помощью резьбового соединения, выполненного в корпусе 1. При нанесении нескольких ударов коронкой по забою под действием рабочих частей,4 периферийных вставок 2 образуется кольцевая зона предразрушения (кольцевая трещина 8),являющаяся продолжением стенок скважины. При этом зоны 9 предразрущения от воздействия вставок 3, расположенных на смежных концентрических окружностях меньших радиусов, благодаря экранируюшему действию кольцевой трещины 8 расположены в массиве горной породы, находящейся непосредственно под забоем скважины. При пересечении трещин, образую- шихся от вставок 3, с кольцевой трещиной 8 происходит отделение продуктов разрушения от забоя скважины и вынос их из зоны разрушения промывочной жидкостью. При этом эффективность разрушения породы повышается за счет того, что расстояние 2между окружностью, на которой расположены рабочие части 4 периферийных вставок 2, и рабочими участками 7 вставок 3 смежной концентрической окружности меньшего радиуса уменьшено до 0,4 - 1,0 д.Нижний предел этого соотношения (0,4 д) выбран из условия размещения вставок 3 смежной концентрической окружности в корпусе коронки. При меньшей величине соотношения отверстия для размещения вставок 3 выходят за пределы корпуса коронки. При нанесении последующих ударов цикл разрушения повторяется - кольцевая трешина 8 распространяется вглубь массива, как бы продолжая стенки скважины, а трещины от воздействия вставок 3 распространяются непосредственно под забоем скважины до пересечения с кольцевой трещиной 8. При этом вся энергия, передаваемая коронке, расходуется на разрушение забоя, что обеспечивает повышение скорости бурения.Благодаря тому, что рабочие части 4 периферийных вставок 2 имеют площадь контакта с породой, обеспечивающую ее объемное разрушение, достигается повышение стойкости коронок за счет уменьшения износа рабочих частей 4 периферийных вставок 2.Оптимальная площадь контакта рабочих частей 4 периферийных вставок 2 обеспечивается выполнением их хвостовиков диаметром Р,величина которого находится в пределах РЯ=1,0 - 1,5. Выполнение хвостовиков периферийных вставок 2 диаметром Р, меньшим диаметра хвостовика вставок 3, приводит к уменьшению прочности вставок 2 и, как следствие, к увеличению удельного расхода коронок. Выполнение хвостовиков периферийных вставок 2 диаметром Р, большим 1,5 д, затрудняет размещение периферийных вставок 2 и вставок 3 смежной концентрической окружности на рабочей поверхности коронки: необходимо увеличивать расстояние 1 между окружностью, на которой размещены рабочие части 4 периферийных вставок 2, и рабочими участками 7 вставок 3, что, в свою очередь, приводит к снижению эффективности бурения. Выполнение хвостовиков периферийных вставок 2 диаметром Р) 1,5 приводит также к нерациональному использованию твердого сплава.Формула изобретенияБуровая коронка для ударного бурения, включающая корпус с закрепленными на торце по концентрическим окружностям от центра к периферии твердосплавными вставками с цилиндрическими хвостовиками и расположенными на одном уровне рабочими частями, выполненными в виде выпуклой криволинейной поверхности вращения, пересекаю1404631 Составитель А. СкалуновРедактор О. Юрковецкая Техред И. Верес Корректор М. ПожоЗаказ 3067/32 Тираж 531 ПодписноеВНИИГ 1 И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раугиская наб., д. 4,5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3щейся с цилиндрической поверхностью хвостовика, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности бурения породы и работоспособности коронки за счет образования кольцевой зоны предразрушения,4центр вращения криволинейной поверхности периферийных вставок расположен вне оси хвостовика, а наибольший размер поперечного сечения рабочей части вставки расположен по контуру коронки.