RU2576678C1 - Cutter for rotary drilling of blast holes - Google Patents

Cutter for rotary drilling of blast holes Download PDF

Info

Publication number
RU2576678C1
RU2576678C1 RU2015100488/03A RU2015100488A RU2576678C1 RU 2576678 C1 RU2576678 C1 RU 2576678C1 RU 2015100488/03 A RU2015100488/03 A RU 2015100488/03A RU 2015100488 A RU2015100488 A RU 2015100488A RU 2576678 C1 RU2576678 C1 RU 2576678C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cutter
working head
rotary drilling
carbide
shelves
Prior art date
Application number
RU2015100488/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Митрофанович Панин
Original Assignee
Николай Митрофанович Панин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Николай Митрофанович Панин filed Critical Николай Митрофанович Панин
Priority to RU2015100488/03A priority Critical patent/RU2576678C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2576678C1 publication Critical patent/RU2576678C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: invention relates to a rock-breaking tool, in particular to cutters for rotary drilling. Cutter for rotary drilling comprises a body with a working head, the front and rear faces of which are reinforced with carbide blades in the shape of a triangle with shelves. Working head and carbide plate pivotally interconnected for limited rotation in a vertical plane, wherein between facing one another and the edges of the working head shelves carbide plates arranged resilient elements.
EFFECT: technical result is to increase the efficiency of the tool.
3 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к резцам для вращательного бурения.The invention relates to a rock cutting tool, namely to rotary cutting tools.

Известен резец для разрушения горных пород, содержащий корпус с рабочей головкой, передняя и задняя грани которой армированы твердосплавными пластинами переменной толщины (см. авт. св - во ССССР №300610, кл. E21C 25/38, 1971 г.).Known tool for the destruction of rocks, containing a housing with a working head, the front and rear faces of which are reinforced with carbide inserts of variable thickness (see ed. Sv - in USSR # 300610, class E21C 25/38, 1971).

Недостатком данного бурового инструмента является его низкая производительность, связанная с частым сколом твердосплавных пластин, контактирующих между собой и воспринимающих нагрузки, действующие на них как со стороны передней, так и задней рабочих граней.The disadvantage of this drilling tool is its low productivity, associated with frequent cleavage of carbide inserts in contact with each other and absorbing loads acting on them from both the front and rear working faces.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является резец для вращательного бурения шпуров, содержащий корпус с рабочей головкой, передняя и задняя грани которой армированы твердосплавной пластиной в форме треугольника с полками (см. авт. св-во ССССР №798290, кл. E21B 10/42, 1981 г.).Closest to the proposed technical essence and the achieved result is a cutter for rotary drilling of holes, comprising a body with a working head, the front and rear faces of which are reinforced with a carbide plate in the form of a triangle with shelves (see ed. Certificate No. 588290, class. E21B 10/42, 1981).

К недостаткам данного резца следует отнести сравнительно невысокую эффективность его работы по разрушению перемежающихся по твердости пород из-за невозможности изменения схемы разрушения породы непосредственно в процессе бурения.The disadvantages of this cutter include the relatively low efficiency of its work on the destruction of rocks alternating in hardness due to the impossibility of changing the pattern of rock destruction directly during drilling.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы резца за счет автоматического регулирования угла наклона твердосплавных пластин к плоскости забоя в зависимости от физико-механических свойств разбуриваемых пород.In connection with the stated technical result of the invention is to increase the efficiency of the cutter by automatically adjusting the angle of inclination of the carbide plates to the face plane depending on the physicomechanical properties of the drilled rocks.

Поставленный технический результат достигается тем, что в резце для вращательного бурения шпуров, содержащем корпус с рабочей головкой, передняя и задняя грани которой армированы твердосплавной пластиной в форме треугольника с полками, согласно изобретению рабочая головка и твердосплавная пластина соединены между собой шарнирно с возможностью ограниченного поворота в вертикальной плоскости, при том между обращенными одна к другой гранями рабочей головки и полками твердосплавной пластины размещены упругие элементы.The technical result is achieved by the fact that in the cutter for rotary drilling of holes, comprising a housing with a working head, the front and rear faces of which are reinforced with a carbide plate in the form of a triangle with shelves, according to the invention, the working head and carbide plate are pivotally interconnected with the possibility of limited rotation in vertical plane, while between facing one another the faces of the working head and the shelves of the carbide plate are elastic elements.

Достижению указанного технического результата способствует также и то, что упругие элементы выполнены в виде ленточной пружины или эластичной губки, причем жесткость их в каждом резце различна.The achievement of the specified technical result also contributes to the fact that the elastic elements are made in the form of a tape spring or elastic sponge, and their stiffness in each cutter is different.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 и 5 представлены фрагменты общего вида резца; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг. 3 и 4 - узлы Б и В на фиг. 1.The invention is illustrated in the drawing, where in FIG. Figures 1 and 5 show fragments of a general view of the incisor; in FIG. 2 - section aa in figure 1; in FIG. 3 and 4 - nodes B and C in FIG. one.

Резец для вращательного бурения содержит корпус 1 (см. фиг. 1 и 5) с рабочей головкой 2, передняя и задняя грани которой армированы твердосплавной пластиной 5 в форме треугольника с полками 4 и 6. Рабочая головка 2 и твердосплавная пластина 5 соединены между собой шарнирно посредством оси 7 с возможностью ограниченного поворота в вертикальной плоскости. Твердосплавная пластина 5 выполнена с выступающим сферическим или тороидальным выступом 3, расположенным по оси ее симметрии, а рабочая головка 2 - с ответной выступу 3 пластины 5 впадиной 10. При этом между обращенными одна к другой гранями рабочей головки 2 и полками 4 и 6 твердосплавной пластины 5 размещены упругие элементы, которые выполнены в виде ленточной пружины 8 (см. фиг. 3) или эластичной, например поролоновой или полиуретановой, губки 9 (см. фиг. 4). В зависимости от физико-механических свойств разбуриваемых пород в одном резце могут использоваться упругие элементы как одинаковой, так и различной жесткости.The cutter for rotary drilling comprises a housing 1 (see FIGS. 1 and 5) with a working head 2, the front and rear faces of which are reinforced with a carbide plate 5 in the form of a triangle with shelves 4 and 6. The working head 2 and carbide plate 5 are pivotally interconnected through the axis 7 with the possibility of limited rotation in the vertical plane. The carbide plate 5 is made with a protruding spherical or toroidal protrusion 3 located along the axis of its symmetry, and the working head 2 is with a mating protrusion 3 of the plate 5 by the cavity 10. Moreover, between the faces of the working head 2 facing one another and the shelves 4 and 6 of the carbide plate 5, elastic elements are placed, which are made in the form of a tape spring 8 (see FIG. 3) or an elastic, for example, foam or polyurethane, sponge 9 (see FIG. 4). Depending on the physicomechanical properties of the drilled rocks, elastic elements of the same or different stiffness can be used in one cutter.

Принцип работы резца заключается в следующем. Под действием крутящего момента и осевой нагрузки твердосплавная пластина 5 внедряется в породу и разрушает ее. При бурении шпуров разрушенная порода выносится на дневную поверхность очистным агентом, подаваемым с поверхности через колонну бурильных труб и корпус резца. При использовании резцов для проведения других видов геологоразведочных работ очистка забоя может осуществляться другим способом. В зависимости от жесткости упругих элементов 8 и 9 твердосплавная пластина 5 занимает различное положение. При бурении по однородным породам используются, как правило, одинаковые упругие элементы, а при разбуривании перемежающихся пород целесообразно применять упругие элементы разной жесткости. В этом случае за счет изменения сопротивления углублению твердосплавных пластин 5 в породу при встрече пород другой твердости твердосплавная пластина 5 автоматически меняет угол наклона к плоскости забоя, поворачиваясь на определенный угол, и тем самым обеспечивает наиболее оптимальную схему разрушения чередующихся по твердости пород.The principle of operation of the cutter is as follows. Under the action of torque and axial load, the carbide plate 5 is embedded in the rock and destroys it. When drilling holes, the destroyed rock is carried to the surface by a cleaning agent supplied from the surface through the drill pipe string and the cutter body. When using incisors for other types of exploration, the face can be cleaned in another way. Depending on the stiffness of the elastic elements 8 and 9, the carbide plate 5 occupies a different position. When drilling through homogeneous rocks, as a rule, the same elastic elements are used, and when drilling alternating rocks, it is advisable to use elastic elements of different stiffness. In this case, due to a change in the resistance to deepening of carbide plates 5 in the rock when rocks of different hardness meet, the carbide plate 5 automatically changes the angle of inclination to the face plane, turning by a certain angle, and thereby provides the most optimal fracture pattern of alternating hardness rocks.

Такое выполнение резца позволяет повысить эффективность его работы за счет автоматического регулирования угла наклона твердосплавных пластин к плоскости забоя и, как следствие этого, снизить энергоемкость процесса разрушения породы.This embodiment of the cutter allows you to increase the efficiency of its work by automatically adjusting the angle of inclination of the carbide plates to the face plane and, as a result, reduce the energy consumption of the rock destruction process.

Claims (3)

1. Резец для вращательного бурения, содержащий корпус с рабочей головкой, передняя и задняя грани которой армированы твердосплавной пластиной в форме треугольника с полками, отличающийся тем, что рабочая головка и твердосплавная пластина соединены между собой шарнирно с возможностью ограниченного поворота в вертикальной плоскости, при этом между обращенными одна к другой гранями рабочей головки и полками твердосплавной пластины размещены упругие элементы.1. The cutter for rotary drilling, comprising a housing with a working head, the front and rear faces of which are reinforced with a carbide plate in the form of a triangle with shelves, characterized in that the working head and carbide plate are pivotally interconnected with the possibility of limited rotation in the vertical plane, while between the faces of the working head facing one another and the shelves of the carbide plate there are elastic elements. 2. Резец для вращательного бурения по п.1, отличающийся тем, что упругие элементы выполнены в виде ленточной пружины или эластичной губки.2. The cutter for rotary drilling according to claim 1, characterized in that the elastic elements are made in the form of a tape spring or elastic sponge. 3. Резец для вращательного бурения по п.1, отличающийся тем, что его упругие элементы имеют разную жесткость. 3. The cutter for rotary drilling according to claim 1, characterized in that its elastic elements have different stiffness.
RU2015100488/03A 2015-01-15 2015-01-15 Cutter for rotary drilling of blast holes RU2576678C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015100488/03A RU2576678C1 (en) 2015-01-15 2015-01-15 Cutter for rotary drilling of blast holes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015100488/03A RU2576678C1 (en) 2015-01-15 2015-01-15 Cutter for rotary drilling of blast holes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2576678C1 true RU2576678C1 (en) 2016-03-10

Family

ID=55654053

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015100488/03A RU2576678C1 (en) 2015-01-15 2015-01-15 Cutter for rotary drilling of blast holes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2576678C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU300610A1 (en) * CUTTER FOR DESTRUCTION OF COALS AND MOUNTAIN BREEDS
SU798290A1 (en) * 1978-03-01 1981-01-23 Краснолучский Машиностроительныйзавод Bit for breaking rock and coal
SU1305296A1 (en) * 1985-11-27 1987-04-23 Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт тугоплавких металлов и твердых сплавов Cutting bit for rotary drilling of blast holes
SU1413232A1 (en) * 1985-07-31 1988-07-30 Казахский политехнический институт им.В.И.Ленина Diamond crown drill bit
US4951762A (en) * 1988-07-28 1990-08-28 Sandvik Ab Drill bit with cemented carbide inserts
RU2000420C1 (en) * 1990-06-27 1993-09-07 Специальное конструкторское бюро по геологоразведочной технике "Геотехника" Roller bit of rock-breaking tool

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU300610A1 (en) * CUTTER FOR DESTRUCTION OF COALS AND MOUNTAIN BREEDS
SU798290A1 (en) * 1978-03-01 1981-01-23 Краснолучский Машиностроительныйзавод Bit for breaking rock and coal
SU1413232A1 (en) * 1985-07-31 1988-07-30 Казахский политехнический институт им.В.И.Ленина Diamond crown drill bit
SU1305296A1 (en) * 1985-11-27 1987-04-23 Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт тугоплавких металлов и твердых сплавов Cutting bit for rotary drilling of blast holes
US4951762A (en) * 1988-07-28 1990-08-28 Sandvik Ab Drill bit with cemented carbide inserts
RU2000420C1 (en) * 1990-06-27 1993-09-07 Специальное конструкторское бюро по геологоразведочной технике "Геотехника" Roller bit of rock-breaking tool

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4872520A (en) Flat bottom drilling bit with polycrystalline cutters
WO2008157371A4 (en) Interchangeable bearing blocks for drill bits, and drill bits including same
WO2010141579A4 (en) Cutting elements including cutting tables with shaped faces configured to provide continuous effective positive back rake angeles, drill bits so equipped and methods of drilling
CA2923060C (en) Drill bit having gouging and shear cutters
RU2332554C2 (en) Drill bit, system and method of well-boring in subsurface bed
US1522593A (en) Rotary drilling tool
WO1985002223A1 (en) Hybrid rock bit
RU2332553C2 (en) Drill bit for percussion drilling, drilling system incorporating such drill bit and well-boring method
RU2576678C1 (en) Cutter for rotary drilling of blast holes
RU2422613C1 (en) Ring bore bit
CN103758463A (en) Diamond-impregnated bit of arc tooth
US2927778A (en) Rotary drill cutters
RU119012U1 (en) DRILLING HEAD
CN202249786U (en) PDC (polycrystalline diamond compact) drilling bit with composite cutting teeth
CN208122767U (en) A kind of active radius retention pad structure of diamond bit
WO2015111016A1 (en) Drill bit for drilling a borehole
RU2553108C1 (en) Cutter for rotary drilling
CN105863518B (en) A kind of composite drill bit with PDC combination tooth
CN104295240A (en) Novel diamond bit
RU2652727C1 (en) Blade chisel with cylindrical cutting structure
RU114713U1 (en) BLADE DRILL
CN203640608U (en) Composite mono-cone bit with inner cone
RU2462582C1 (en) Rock-destructing insertion (versions)
RU163879U1 (en) DRILLING HEAD
RU131408U1 (en) BIT