Алмазный породоразрушающий инструмент

) Е 2 В О/4 ГОСУДАРС ПО ИЗОТ ПРИ ГКНТ ОПИО ИЗОБРЕТЕН К АВТОРСКОМ ИДЕТ ЕЛ фор фБ г ТВЕННЫЙ НОМИТЕТ НИЯМ И ОТКРЫТИЯМ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт экономики минерального сырья и геологораэвдочных работ (72) В.М.Питерский, Н.М.Панин, Е.И.Суслов, В.А.Кирсанов, Ю,Е.Будюков и А.А.Гоов(57) Изобретение относится к горной пром-сти. Цель - повышение эксплуа - тационной стойкости инструмента за счет увеличения прочности соединения корпуса с матрицей и перераспределения зон повышенного напряжения между.80.1647118 корпусом и матрицей Инструмент содержит корпус 1 и алмазосодержащуюматрицу 2 с соединением между собойтипа кольцевой выступ 6 - кольцевойпаз 7. Кольцевой выступ 6 и соответствующий ему кольцевой паз 7 расположены эксцентрично относительно продольной оси корпусаи матрицы 2.Выступ 6 выполнен на матрице 2, аответный паз 7 - на корпусе. Использование данного инструмента позволяет повысить производительность бурения,за счет роста его проходки и скорости бурения. Достигается это благодаря повышению надежности соединения матрицы 2 с корпусом 1, равномерному распределению нагрузок по всейширине торца и возможности применения более сированных режимов бурения. 1 з,п лы, 5 ил.Изобретение относится к горной промышленности, а именно к алмазномупородоразрушающему инструменту длябурения скважин как с отбором керна,так и сплошным забоем.Цель изобретения - повышение эксплуатационной стойкости инструментаза счет обеспечения прочного соединения корпуса с матрицей и перераспределения зон повышенного напряжения между корпусом и матрицей,На фиг.1 и 2 изображен породоразрушающий инструмент с отбором керна,продольный разрез; на фиг.3 - то же, 15вид сбоку; на фиг,4 - схема выполнения. соединения корпуса с матричнымкольцом; на фиг.5 - породоразрушающийинструмент для бурения сплошным забоем, продольный разрез,20Породоразрушающий инструмент включает корпус 1 и матрицу . - матричноекольцо 2, армированное алмазами 3и разделенное промывочными пазами 4на секторы. Матричное кольцо 2 и корпус 1 имеют соединение 5 типа кольцевой выступ - кольцевой паз. Корпус 1 с выступом 6 может быть выполнен в виде ласточкина хвоста, а матричное кольцо 2 - с пазом ответнойформы (фиг,1 и 5).Соединение 5 можетбыть выполнено в виде кольцевого паза 7 на торце корпуса 1 и ответноговыступа на торце матричного кольца 2,обращенном в сторону торца корпуса 1(фиг.2). При этом паз 7 имеет по высоте переменную ширину, а меньшее основание паза 7 обращено в сторонуматрицы 2. Такое выполнение соединения 5 обеспечивает замковое соединение матричного кольца 2 с корпусом 1,предохраняющим их от относительногоосевого перемещения,Однако возможно выполнение кольцевого выступа 6 и ответного ему паза 45имеющими в продольном сечении прямоугольную, трапецеидальную или дру -гую форму. При любой форме выполнения выступа 6 и паза 7 соединение 5располагают эксцентрично относитель 50но продольной оси 8 корпуса 1 и матричного кольца 2. Величина эксцентриситета е выбирается в зависимостиот типоразмера породоразрушающего инструмента. Эксцентричное расположение продольных осей кольцевого высту 15па 6 и корпуса 1 с матричным коль-.цом 2 предохраняет последние от проворота одного относительно другого, а кроме того, это способствует перераспределению зон повышенного напряжения между выступом 6 корпуса 1 и матричным кольцом 2,возникающих научаст -ках с наименьшей толщиной матрицы.Учитывая, что таким участком в породоразрушающем инструменте являетсязона контакта кольцевого выступа 6 сматричным кольцом 2,. эксцентричноерасположение соединения 5 обеспечивает равномерную нагрузку по всей ширине торца корпуса 1.Матричное кольцо 2 может быть армировано алмазами 3 как естественными,так и синтетическими, причем как ввиде крупных режущих элементов, таки в .дробленном виде. Корпус 1 снабжен присоединительной резьбой 9 и вверхней части выполнен с коническойрасточкой 10 поц кернорватель (непоказан) в случае выполнения инструмента в вице буровой коронки (фиг.1и 2).Принцип работы инструмента заключается в следующем,Породоразрушающий инструмент посредством резьбы 9 присоединяется кбурильной колонне и опускается вскважину. Под действием осевой нагрузки и крутяшего момента алмазы 3внедряются в породу и разрушают ее.Разрушенная порода удаляется с забояпромывочной жидкостью, подаваемой споверхности через бурильную колоннуи промывочные пазы 4. Крутящий моментпередается от корпусана матричноекольцо 2 через эксцентричное соединение. 5 типа кольцевой выступ - кольцевой паз, которое благодаря эксцентричному расположению исключает образование аномально нагруженных кольцевых участков на торце матричногокольца 2 и тем самым повышает эксплуатационную стойкость инструмента.В случае прихвата инструмента матричное кольцо 2 удерживается на корпусе 1 замковым соединением или ввиде выступа 6 в форме ласточкинахвоста, или в виде паза 7 переменногосечения, обращенного большим основанием в сторону резьбы 9.Применение предложенного породоразрушающего инструмента позволит повысить производительность бурения за счет роста его проходки и скорости бурения, Достигается это благодаря повышению нддежности соединения матричного кольца с корпусом, равномер 16471ному распределению нагрузок по всейширине торца и воэможности примененияболее форсированных режимов бурения,Формула изобретения5 1. Алмазный породораэрушающий инструмент, содержащий корпус и алмазосодержащую матрицу с соединением между собой типа кольцевой выступ - кольцевой паз, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, .с целью повьш 1 ения эксплуатацион 86ной стойкости инструмента за счетувеличения прочности соединения корпуса с матрицей и перераспрелеления зонповышенного напряжения между корпусоми матрицей, кольцевой выступ и соответствующий ему кольцевой паз расположены эксцентрично относительно продольной оси корпуса и матрицы,2. Инструмент по п.1, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что кольцевойвыступ соединения выполнен на матрице,а ответный паз - на корпусе,1647118 Составитель А.Хромин Техред Л,Сц;ийнык Корректор Н.Ревская Редактор А.Козориз Тираж 378 Подписное ВНИИПИ Государстнснного комитета по изобретениям и открытиям цри ГКНТ СССР 13035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5