Породоразрушающий инструмент

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п 953179 Союз СоветскикСоциалистическикРеспублик(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(71) Заявитель 1 роектный и научно-исследовательский инсти "Красноярский Промстройниипроект" 4) ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ ИНСТРУМЕ злых и скущегоименима в ких пород.дней твердосее резконерациональрабочих элеНа фиг, 1 из общий вид, на ф скважины в проц фиг. 3 - вид А разрез Б-Б на ф разрез В-В на ф вариант выполне шарошки.нт бо браг, 2 жен инструмформа осе бурения;а фиг, 1, на г. 1; на фиг, г. 3; на фиг, ия тангенциал иг,45 ной Изобретение относится кразрушающему инструменту дл яскважин большого диаметра вгрунтах5Известна буровая коронка, включающая корпус с продольными наклоннымиребрами, оснащенными съемными рабочими элементами, установленными симметрично относительно оси вращения коронки 1).Однако эта коронка просновном при бурении мягПри бурении же пород срети и выше эффективностьснижается, что связано сной схемой расположенияментов,Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатук изобретению является породоразрушающий инструмент, содержащий корпусс забурником и хвостовиком, закрепленные на корпусе шнековую лопастьи траверсу со ступенчато установленными режущими зубками )2),.2Недостатком известного инструмента является низкая эффективностьпри бурении мерзлых грунтов.Цель изобретения - повышение эфФективности работы породоразрушающв го инструмента в мер г тах,Эта цель достигается тем, что инструмент снабжен тангенциальными шарошками, закрепленными на траверсе установленными ступенчато и под острым углом к оси инструмента, при этом каждая шарошка смещена отно тельно рядом расположенного реж зубка в вертикальной плоскости в сторону хвостовика на величину подачи инструмента за один оборот.Породоразрушающий инструмент снаб жен отвальными щитками, установленными на траверсе под углом 25-60 к забою скважины и размещенными по высоте между шнековой лопастью и режу" щими зубками и шарошками.Причем угол установки тангенциаль ной шарошки с осью инструмента составляет 5-30Инструмент содержит оснащеннуюрежущими зубками 1 и тангенциальными шарошками 2 траверсу 3, забурник4 и корпус 5 с хвостовиком 6. Траверса 3 выполнена с приливами 7 длязакрепления в них зубков 1 и осей8 шарошек 2. Между зубками 1 и шнековой лопастью 9, закрепленной вверхней части корпуса 5, размещеныотвальные щитки 10. Режущие зубки1 и тангенциальные шарошки 2 установлены ступенчато, что обеспечиваетразличную величину их заглубления,увеличивающуюся от периферии кцентру. Разница О величин заглубления шарошкй 2 и рядом расположенного зубка 1 должна соответствоватьвеличине подачи инструмента за одиноборот. Зубки 1 и шарошки 2 расположены равномерно по окружности идиаметрально противоположно, чтообеспечивает хорошую центрацию инструмента.При этом шарошки 2 расположенытак, что расстояние В между внешнейотносительно оси инструмента стороной шарошки и радиусом К эабурника4, а для последующих шарошек - свнешней поверхностью рядом расположенного зубка 1, составляет три иболее миллиметра (в зависимости отпрочности разрушаемой породы)Оси8 шарошек 2 установлены к оси инструмента под острым углом с( равным5-30 . Это способствует ликвидациилобового сопротивления шарошек 2 иих самозатягиванию при вреэании вгрунт, С целью избежания проскальзывания и уменьшения износа шарошки 2имеют рифленую поверхность или армированы твердым сплавом, Шарошки 2могут быть выполнены с поясками 4,являющимися концентраторами напряжений, Зубки 1 установлены к забоюскважины под углом , равным 45-60Количество зубков 1 и шарошек 2 определяется диаметром скважины. Отвальные щитки 10, закрывающие нерабочуючасть зубков 1 и шарошек 2, расположены к забою скважины под углом Г,равным 25-60,Инструмент работает следующим образом.Забурник 4 разрушает центр забояскважины. Зубки 1 образуют в зоне забоя концентрические кольцевые канавки, обрабатывая одновременно боковыестенки скважины, Шарошки 2 своейбоковой поверхностью эаглубляютсяв образованные между кольцевыми ка навками выступы породы, образуя трещины. При вращении шарошек 2 происходит скол выступов породы. Отвальные щитки 10 подчищают забой и способствуют направлению движения разрушенной при бурении породы на лопасть 9 и далее на шнек (не показан).Таким образом, при бурении предлагаемым инструментом используется комбинированное разрушение породы. Наличие шарошек позволяет перейти от процесса чистого резания к частичному сколу грунта,.что позволяет значительно повысить эффективность бурения и одновременно снизить энергоемкость процесса. Этому способствует и то, что шарошки работают при наличии двух поверхностей обнажения, при которых происходит неблокированный скол. 51015 20 Формула изобретения 1. Породоразрушающий инструмент, содержащий корпус с забурником и хвостовиком, закрепленные на корпусе шнековую лопасть и траверсу со ступенчато установленными режущими 25 зубками, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффек 30 тивности его работы в мерзлых грун тах, он снабжен тангенциальными ша 55 ванные буровые головки. -"Механизациястроительства", 1972, 9 7, с. 8-9(прототип) . рошками, закрепленными на траверсеи установленными ступенчато и под, острым углом к оси инструмента, при35 этом каждая шарошка смещена относительно рядом расположенного ржущегозубка в вертикальной плоскости всторону хвостовика на величину подачи инструмента за один оборот.40 2. Инструмент по п.1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что он снабженотвальными щитками, установленнымина траверсе под углом 25-60 к забою скважины и размещенными по высо 45 те между шнековой лопастью и Режущими зубками и шарошками,3. Инструмент по п.1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что угол установки тангенциальной шарошки с осьюинструмента составляет 5-30,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1 Авторское свидетельство СССР9318686, кл, Е 21 С 13/02, 1970.2,Макушкин Д.О.и др.усовершенство,Филиппова ТехредТ.Фанта орректор М,Демчик т дписно лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,аказ 6228/54 Тираж 623 По ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5