Коронка для ударно-вращательного бурения

ОБРЕТЕН 43-44ериментальных исследован -исследовательского гео тута цветных и благородн лохади мировичЯ УДАРНО-В ГЕПЬердосплавные Комитет Российской Федераци о патентам и товарным знака ОПИСАНИЕ И(71) Отделение зкспЦентрального научногоразведочного инстметаллов(73) Куликов Иван Вл(54) КОРОНКА ДЛНОГО БУРЕНИЯ(51) 5 ЕИВ 10 36 ударно-вращательного бурения. Сущность: твердосплавные вставки 2 расположены группами с постоянным шагом и переменным шагом в группе. Шаг в группе определяется из выражения=М и +х, где - шаг между осями сосед з 1.,з т.знйх вставок М - рщиональное расстояние между следами полных ударов-; и - порядковый номер13шага между соседними вставками в группе в сторону увеличения размеров шагов плюс единица; х - постоянная величина, равная 0,7 М. 2 ил.Изобретение относится к горной технике, а именно к твердосплавным коронкамдля ударно-вращательного бурения.Известна коронка для ударно-вращательного бурения, которая состоит иэ корпуса и твердосплавных вставок,расположенных с постоянным шагом междуними(Граф П. Э, и др. Техника и технологиягидроударного бурения. М,: Недра, 1975, с.44).Недостаток такой коронки заключаетсяв том, что при расположении вставок с постоянным шагом; если буренйе ведется настанке со ступенчатым регулированием частоты вращения снаряда, создаются такиесочетания числа ударов, приходящихся наодин оборот коронки, и частоты вращения,при которых последующие удары наносятсяпо следу предыдущих ударов, что ведет.квозникновению одноментации забоя и повышению энергоемкости процесса бурения,образованию на стенках скважины рейки иповышенному износу угловых частей вставок.Известна также коронка для ударновращательного бурения, состоящая иэ корпуса и твердосплавных вставок,расположенных по контуру с переменнымшагом(авт, св. СССР ЬЬ 375373;кл. Е 21 С17/00, 1968).В этой коронке, хотя вставки и расположены с переменным шагом, размеры шагаопределяются только необходимостью заполнения четырехгранной поверхностивставками, что не предотвращает повторного нанесения ударов со всеми вытекающимииз этого отрицательными последствиями.Целью изобретения является устранение указанных недостатков и пОвышениеэффективности ударно-вращательного бурения,Дйя этого в коронке, состоящей из корпусаи твердосплавных вставок, размещенных на торцовой части корпуса. спеременйым шагом, вставки расположеныгруппами с величинами шага между вставками, определяемыми по формуле11 з - Мп 1 з+ х,где 11 з - шаг между осями соседних вста.вок каждой группы;М - величина поворота коронки для нанесения удара:п 1.з - порядковый номер шага междусоседними вставкамй в группе в сторонуувеличения размеров шагов плюс единица;х - постоянная величина, равная 0,7 М.Расположение вставок твердого сплавагруппами, шаг которых определяется математической зависимостью, позволяет исключить повторное нанесение ударов и снизить энергоемкость процесса разрушения породы.На фиг, 1 изображена торцовая частькоронки с вставками твердого сплава; на 5 фиг. 2-часть профиля забоя скважины, фор-.мируемая подготовительными и результиру. ющими ударами.Коронка содержит корпус 1, в которомрасположены вставки 2 из твердого сплава 10 группами с переменным шагом. На профилезабоя приводятся слепцы подготовительных ударов 2 г, 2 г, 2 з, 2 з, которые образуют трапециевидные выступы а, б, в и результирующие удары, 21, 21, 2 г, 2, которые 15 завершают цикл подвигания забоя на определенную глубину.Коронка работает следующим образом.При повороте коронки на величину сектора 1 г вставка 2 г производит три подгото вительных удара 2 г, 2 г, 2 г 1, которыеформируют трапециевидные выступы а, б.Один из укаэанных ударов будет одновременно результирующим - 2 г, т.к. с одной стороны он оформляет выступ б; с другой 25 производит полное разрушение породы научастке х - величина смешения (отставания) в каждом секторе между соседними вставками, В секторе 1 з вставка 2 з также несет несколько подготовительных ударов (на 30 один больше,чем всекторе 1 г) и один результирующий (участок х). При дальнейшем вращении коронки результирующие удары наносятся по трапециевидным выступам, а не по центру со смещением от средней ли нии на 20, т.е. величина М выступов делится на 0;3 М и 0,7 М соответственно за задней и передней гранями. вставки.Величина смещения ударов от среднейчасти трапециевидных выступов принима ется с учетом результатов исследования ме-.ханизма .и энергоемкости разрушения горных пород ударом, направленным под острым углом к забою (Куликова И. В Воронова В. Н. и Николаев И, И. Пневмоударное 45 бурение разведочных скважин. М.: Недра,1977, с,16, 128).Предлагаемая конструкция коронки позволяет предупреждать повторное нанесение ударов при подготовке и реализации 50 последующих циклов подвигания забоя,Проследим это на примере вставки 1 лезвия) 21, которая после разрушения выступов аи б наносит удар 21 на участке х, произведяРподготовительную несечку на расстоянии 5 ч 0,4 М от следа удара 2 з, и затем производитпервый удар в секторе 1 з на расстоянии от соседних ударов с одной стороны 0,3 М, с другой - 0,4 М и т,д.Предлагаемое техническое решение позволяет повысить скорость бурения, осоздательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 1 Производств Формула изобретенияКОРОНКА ДЛЯ УДАРНО-ВРАЩАТЕЛЬНОГО БУРЕНИЯ, содержащая корпус и твердосплавные вставки, размещенные на торцевой чзсти корпуса с переменным шагом, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности бурения .коронкой зз счет исключения повторного нанесения удара по одному и тому же месту, вставки расположены группами с равным шагом между группами, причем величины шагов между вставками в группе в развертке на плоскость определяются из выражения 511-3 =Ы п 13+ Х,где 1-з - шаг между осями соседних вставок, мм; М - рациональное расстояние между следами полных ударов, мм;п 1-з - порядковый номер шага между соседними вставками в группе в сторону увеличения размеров шагов плюс единица; х - постоянная величина, равная 0,7 М, мм.