RU2619953C1

RU2619953C1 - Bore bit blade insert

Info

Publication number: RU2619953C1
Application number: RU2016103561A
Authority: RU
Inventors: Леонид Трофимович Дворников; Сергей Михайлович Никитенко; Виктор Александрович Корнеев; Петр Александрович Корнеев
Priority date: 2016-02-03
Filing date: 2016-02-03
Publication date: 2017-05-22

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: bore bit blade insert comprises an insert body, blade and rear edge. The rear edge of the plate is made on the surface ensuring blade sharpening from its outer rim to the inside rim decreasing in such a way that the angle between the insert rear edge and the blade points guidepath line remains constant.

EFFECT: possibility of the insert rear edge contact during its interaction with the rock is excluded and provided rock free cutting process along the entire blade insert length.

1 dwg

Description

Изобретение относится к горному делу, к горным машинам, а точнее, к режущему инструменту бурильных машин, оснащенному механически закрепленными твердосплавными пластинами.The invention relates to mining, to mining machines, and more specifically, to a cutting tool for drilling machines equipped with mechanically fixed carbide inserts.

Известна режущая пластина формы Г38 [Баженов, М.Ф. Твердые сплавы. Справочник. [Текст] / М.Ф. Баженов, С.Г. Байчман, Д.Г. Карпачев. - М.: Металлургия, 1978. - 184 с., стр. 130, рис. 177], предназначенная для армирования резцов вращательного бурения горных пород, состоящая из собственно тела пластины, двухстороннего лезвия и двух размещенных на нем задних наклонных граней, образующих заостренный клин, который разделяет лезвие на две части.Known cutting plate of the form G38 [Bazhenov, M.F. Hard alloys. Directory. [Text] / M.F. Bazhenov, S.G. Baichman, D.G. Karpachev. - M.: Metallurgy, 1978. - 184 p., P. 130, Fig. 177], intended for reinforcing rotary drilling cutters of rocks, consisting of the plate body itself, a double-sided blade and two back inclined faces placed on it, forming a pointed wedge that divides the blade into two parts.

Недостатком пластины формы Г38 является наличие на ней заостренного клина, являющегося концентратором напряжений на лезвии, что приводит к неизбежным сколам пластин и быстрому затуплению лезвия с выходом из строя всего бурового резца.The disadvantage of a plate of the form G38 is the presence of a pointed wedge on it, which is a stress concentrator on the blade, which leads to inevitable chip chips and the rapid blunting of the blade with the failure of the entire drill cutter.

Наиболее близкой к предлагаемой является режущая пластина формы Г51 [Баженов, М.Ф. Твердые сплавы. Справочник. [Текст] / М.Ф. Баженов, С.Г. Байчман, Д.Г. Карпачев. - М.: Металлургия, 1978. - 184 с., стр. 131, рис. 181], предназначенная для армирования коронок вращательного бурения геологоразведочных скважин и представляющая собой пластину, состоящую из собственно тела пластины, лезвия и задней грани пластины с постоянным углом заострения вдоль всего лезвия пластины.Closest to the proposed is a cutting plate of the form G51 [Bazhenov, M.F. Hard alloys. Directory. [Text] / M.F. Bazhenov, S.G. Baichman, D.G. Karpachev. - M.: Metallurgy, 1978. - 184 p., P. 131, Fig. 181], intended for reinforcing the crowns of rotary drilling of exploration wells and representing a plate consisting of the plate body itself, the blade and the rear face of the plate with a constant angle of taper along the entire blade of the plate.

Недостатком пластины Г51 является неизменность угла ее заострения по длине лезвия, от внутреннего его края до внешнего, что при вращении резца, оснащенного такой пластиной, приводит к касанию с забоем участков задней грани пластины, находящихся наиболее близко от оси вращения, и, как следствие, к замене процесса резания породы на ее смятие, что неизбежно увеличивает энергоемкость процесса разрушения.The disadvantage of the G51 plate is the invariance of its sharpening angle along the length of the blade, from its inner edge to the outer one, which, when a cutter equipped with such a plate rotates, leads to slaughter of the sections of the rear face of the plate that are closest to the axis of rotation, and, as a result, to replace the process of cutting the rock with its crushing, which inevitably increases the energy intensity of the destruction process.

Задачей предлагаемого нового технического решения является исключение возможности соприкосновения задней грани пластины при взаимодействии ее с горной породой и обеспечение процесса свободного резания породы по всей длине лезвия пластины, от внутреннего до внешнего ее края.The objective of the proposed new technical solution is to eliminate the possibility of contact of the rear edge of the plate when it interacts with the rock and to ensure the process of free cutting of the rock along the entire length of the blade of the plate, from its inner to its outer edge.

Технический результат заявляемого изобретения выражается в расширении диапазона использования режущей пластины бурового резца по величине удельной подачи резца на каждый его оборот.The technical result of the claimed invention is expressed in expanding the range of use of the cutting insert of a drill cutter in terms of the value of the specific feed of the cutter for each revolution.

Решение поставленной задачи достигается тем, что заострение лезвия пластины от внутреннего до внешнего края, т.е. от оси ее вращения до наиболее удаленных от оси вращения точек лезвия, выполняется таким, что угол между задней гранью режущей пластины бурового резца и винтовой траекторией движения точек лезвия остается постоянным и гарантирующим невозможность касания забоя задней гранью пластины ни в каких ее точках.The solution to this problem is achieved by the fact that the sharpening of the blade of the plate from the inner to the outer edge, i.e. from the axis of its rotation to the points of the blade farthest from the axis of rotation, it is performed so that the angle between the rear face of the cutting insert of the drill bit and the helical path of movement of the points of the blade remains constant and guarantees the impossibility of touching the face with the rear face of the plate at any of its points.

Указанный технический результат достигается тем, что режущая пластина бурового резца, состоящая из тела пластины, лезвия и задней грани пластины, согласно заявляемому изобретению, разработана так, что задняя грань пластины выполнена по поверхности, обеспечивающей заострение лезвия от внешнего его края к внутреннему уменьшающимся таким образом, что угол между задней гранью пластины и линией траектории движения точек лезвия остается постоянным.The specified technical result is achieved by the fact that the cutting insert of the drill cutter, consisting of the body of the plate, blade and the rear edge of the plate, according to the claimed invention, is designed so that the rear edge of the plate is made on the surface, ensuring the sharpness of the blade from its outer edge to the inner decreasing in this way that the angle between the rear face of the plate and the line of motion of the points of the blade remains constant.

Предлагаемая режущая пластина бурового резца поясняется чертежом, где обозначены: 1 - тело пластины; 2 - лезвие; 3 - задняя грань пластины; х-х геометрическая ось буримой скважины, стрелки а и b показывают направления вращения пластины относительно x-x и ее подачи - углубления пластины в производимую скважину. Точками А, В, С, D обозначены вершины пластины, образующие заднюю грань пластины, L - толщина пластины, δ - угол заострения пластины.The proposed cutting plate of the drill bit is illustrated in the drawing, where are indicated: 1 - the body of the plate; 2 - blade; 3 - the back edge of the plate; the x-x axis of the borehole, arrows a and b show the direction of rotation of the plate relative to xx and its supply - the deepening of the plate into the produced well. Points A, B, C, D denote the vertices of the plate forming the rear face of the plate, L is the thickness of the plate, δ is the angle of sharpening of the plate.

Лезвием пластины является линия АВ, где А - точка лезвия режущей пластины, определяющая внутренний край пластины, наиболее приближенная к оси вращения x-x, В - точка лезвия режущей пластины, определяющая внешний край пластины, наиболее удаленная от оси вращения x-x. Угол заострения лезвия δ от внутреннего края пластины А к внешнему краю пластины В выполняется переменным так, что угол между задней гранью ABCD лезвия режущей пластины бурового резца и траекторией движения всех точек лезвия от А до В остается постоянным.The blade of the insert is line AB, where A is the point of the blade of the insert defining the inner edge of the insert closest to the x-x axis of rotation, B is the point of the edge of the insert that defines the outer edge of the insert that is farthest from the axis of rotation x-x. The angle of sharpness of the blade δ from the inner edge of the plate A to the outer edge of the plate B is variable so that the angle between the rear edge ABCD of the blade of the cutting insert of the drill bit and the path of movement of all points of the blade from A to B remains constant.

Работа предлагаемой режущей пластины бурового резца осуществляется следующим образом: буровому резцу задается вращение в соответствии со стрелкой a на фигуре 1 с одновременной осевой подачей на забой по стрелке b. При этом режущая пластина своим лезвием начинает срезать слой горной породы таким образом, что угол между задней гранью режущей пластины бурового резца и винтовой траекторией движения точек лезвия остается постоянным и гарантирующим невозможность касания забоя задней гранью пластины ни в каких ее точках.The work of the proposed cutting insert of the drill tool is as follows: the drill tool is set to rotate in accordance with arrow a in figure 1 with simultaneous axial feed to the face along arrow b. At the same time, the cutting insert begins to cut off the rock layer with its blade in such a way that the angle between the rear face of the cutting insert of the drill cutter and the helical path of the points of the blade remains constant and guarantees the impossibility of touching the face with the rear edge of the plate at any of its points.

Claims

The cutting insert of a drill bit containing the body of the insert, the blade and the rear face, characterized in that the rear edge of the insert is made on a surface that ensures the sharpness of the blade from its outer edge to the inner one, so that the angle between the rear edge of the insert and the path of the points of the blade remains constant.