Буровая коронка

794 Б 9 Со 1 оз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 03.02,81,51) Ч.Кл,а Е 21 В 10/46 Государственный комитет по делам изобретений и открытий)ЖЬь 441 О 1 В,(54) БУРОВАЯ КОРО Н КА В5 г = гехр - С -- 1,Я 1 О Изобретение относится к горной промышленности, а именно к буровым .коронкам для ударно-вращательного бурения,Известны буровые коронки, содержащиекорпус и твердосплавную вставку с режу.щей кромкой Ц.Недостатком известных коронок является то, что постоянное поперечное сечениережущей кромки по всей длине, вставки необеспечивает равномерного распределенияэнергии удара по всей площади забоя скважины, что ведет к потерям энергии удараи снижает скорость бурения.Известны также буровые коронки, включающие корпус и твердосплавную вставкус закругленной режущей кромкой 121,Недостаток коронок заключается в том,что форма твердосплавной вставки не обеспечивает равномерного распределения энергии удара по площади забоя скважины, чтоведет к потерям энергии удара, а также кснижению износостойкости,и прочности буровой коронки,Целью изобретения является .повышениеизносостойкости,и прочности буровой. коронки.Поставленная цель достигается тем, чторежущая кромка выполнена с переменнымрадиусом закругления, возрастающим отцентра коронки к ее периферии, при этом радиус закругления режущей кромки определяется по формуле(где г - радиус закругления режущейкромки в поперечном сечении вставки на расстоянии Р от оси коронки;гл - радиус закругления режущейкромки в крайнем периферийном сечении вставки;Р(, - радиус коронки;15 С - коэффициент, зависящий отсвойств пород и геометрии коронки.На фпг. 1,показан осевой разрез буровой коронки; ,на фиг. 2 - торец буровой 2 о коронки со сплошными твердосплавнымивставками переменного поперечного сечения режущей кромки; на фиг. 3 - торец коронки с секционными радиально направленными твердосплавными вставками, ра диус закругления кромки которых выполнен в соответствии с предложенной зависимостью, причем, промежутки между вставками одного радиального направления перекрываются вставками другого радиальЗ 0,ного направления; на фиг. 4 - торец ко(4) где ронки со вставками переменного поперечного сечения, которые ориентированы под углом к радиусу коронки.Буровая коронка состоит из корпуса 1 с направляющей 2 и твердосплавных вставок 3, запрессованных в,корпус 1 коронки ,и имеющих режущую, кромку 4 с переменным радиусом поперечного сечения. В коронке имеются водяные каналы б.Усилие дЯ, передаваемое породе элементом длины вставки параболического сечения, находится из выражения модуль Юнга разрушаемой породы;глубина внедрения кромки в породу;постоянный коэффициент, определяющий радиус закруглениякромки г, который при малых Ьравен(см. Лурье А. И. Теория упругости, М., Наука, 1970, стр. 310). Г 1 ри постоянном сечении режущей кромки элемент длины встав,ки сИ передает элементу площадки сектора забоя сЖ=рйИ одно,и то же усилие ИЯ на всех участках Н радиуса коронки от 0 до Р (где ср - угол поворота коронки после каждого удара). Поскольку площадь элемента д 5 изменяется линейно вдоль Й, то удельное давление с увеличением Й уменьшается при г=сопз 1. Поэтому для постоянства удельного давления, передаваемого породе коронкой, нужно, чтобы ИЯ изменялось пропорционально Р, т. е. Я - сила удара коронки по забою;Йо - минимальное расстояние отвставки до оси коронки.Из (1 - 3) получают С = гйЕ(Р" - Р -), (5)Из (4) следует, что при изменении Р от 0 до Й радиус закругления кромки г непрерывно возрастает от 0 до гь а поэтомуВыражение (6) обеспечивает равномерное раслределение силы удара по всей площади сектора забоя при любом С. При по стоянном С, определяющем форму режущей кромки, и при постоянном Я величина Й увеличивается с уменьшением Е и,наоборот, С увеличением С - Ь всегда увеличивается.Установлено, что в зависимости от прочностных свойств горных пород показатель С следует выбирать в пределах от 0,3 до 2,0.Бурение предложенной коронкой осуще ствляются следующим образом.Ударом бурового, инструмента коронкаопускается на забой скважины и режущая кромка 4 вставки 3 внедряется,в породу, осуществляя ее разрушение сжатием и скалыванием, Затем буровой механизм перемешает коронку в сторону от забоя и поворачивает ее на определенный угол для нанесения следующего удара. 30 Формула изобретения 1. Буровая коронка, содержащая корпус и твердосплавную вставку с закругленной режущей кромкой, отл и ч а ю щ а я ся З 5 тем, что, с целью повышения износостой.кости и прочности, режущая кромка выполнена с переменным радиусом закругления, .возрастающим от центра коронки к ее периферии.40 2. Буровая коронка по п. 1, о тл,ич а ющ а я с я тем, что радиус закругления режущей кромки определяется по формуле г= г ехр - С -- 1 радиус закругления режущей кромки в,поперечном сечении вставки на расстоянии Л от оси коронки;радиус закругления режущей кромки в крайнем периферийном сечении, вставки;радиус коронки;коэффициент, зависящий от свойств пород,и геометрии коронки. Источники информации, принятые во 60 внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР327326, кл. Е 21 С 13104, 1972.2. Горное и нефтепромысловое мащиностроение, М,. ВИНИТИ, т. 5, с. 48 (прото тип) .Тип, Харьк. фил. пред, Патент Заказ 1757/64 Изд,134 Тираж 645НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретени 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 одписное открытий