RU42851U1 - Алмазная импрегнированная коронка - Google Patents

Алмазная импрегнированная коронка Download PDF

Info

Publication number
RU42851U1
RU42851U1 RU2004125336/22U RU2004125336U RU42851U1 RU 42851 U1 RU42851 U1 RU 42851U1 RU 2004125336/22 U RU2004125336/22 U RU 2004125336/22U RU 2004125336 U RU2004125336 U RU 2004125336U RU 42851 U1 RU42851 U1 RU 42851U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
crown
diamond
axis
plane perpendicular
sector
Prior art date
Application number
RU2004125336/22U
Other languages
English (en)
Inventor
В.И. Спирин
В.И. Власюк
Ю.Е. Будюков
Рустам Зияутдинович Курбанкулов
И.А. Ососов
Е.Н. Огнев
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное Научно-исследовательское геологическое предприятие "Тульское НИГП"
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 Федеральное государственное унитарное Научно-исследовательское геологическое предприятие "Тульское НИГП" filed Critical Федеральное государственное унитарное Научно-исследовательское геологическое предприятие "Тульское НИГП"
Priority to RU2004125336/22U priority Critical patent/RU42851U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU42851U1 publication Critical patent/RU42851U1/ru

Links

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

Техническое решение относится к буровой технике и предназначено для использования в качестве породоразрушающего инструмента: алмазных буровых коронок и долот для бурения скважин. Предлагаемая алмазная импрегнированная коронка включает корпус и алмазосодержащую матрицу с концентрическими гребнями, разделенную промывочными каналами на рабочие секторы, набегающая часть торца которых наклонена к плоскости, перпендикулярной оси коронки, отличающаяся тем, что набегающая часть торца рабочего сектора выполнена без концентрических гребней, а угол наклона ее к плоскости, перпендикулярной оси коронки, определяется из соотношениягде α - угол наклона набегающей части торца рабочего сектора к плоскости, перпендикулярной оси коронки, рад; k - опытный коэффициент, зависящий от твердости и абразивности горных пород (К=0,4-0,5); кроме того, по наружной и внутренней частям сектора между рядами подрезных алмазных зерен установлены ряды стержней из износостойкого твердосплавного материала, линейные размеры которых равны или больше линейных размеров алмазных зерен.

Description

Техническое решение относится к буровой технике и предназначено для использования в качестве породоразрушающего инструмента: алмазных буровых коронок и долот для бурения скважин.
Известна алмазная импрегнированная буровая коронка, включающая корпус и алмазосодержащую матрицу, разделенную промывочными каналами на рабочие сектора, набегающая часть которых наклонена к плоскости,
перпендикулярной оси коронки /патент РФ №2049655 М. кл 6 В 24 Д 3/100/.
Недостатками этой коронки являются; не рациональные форма рабочих секторов коронки и схема их армирования алмазами, а также не оптимальная величина угла наклона набегающей части торца рабочих секторов к плоскости, перпендикулярной оси коронки. Это приводит при бурении к повышенному износу коронки и снижению механической скорости бурения ею.
Наиболее близким аналогом по технической сущности и достигаемому результату является алмазная импрегнированная коронка, включающая корпус и алмазосодержащую матрицу с концентрическими гребнями, разделенную промывочными каналами на рабочие секторы, по наружной и внутренней частям которых установлены рядами подрезные алмазные зерна /а.с. СССР №1040850 М. кл. Е 218 10/48/.
Недостатком такой коронки является не рациональные форма торца рабочих секторов и схема их армирования алмазами. Вследствие этого не обеспечиваются условия рациональной нагруженности всех алмазных зерен при бурении, что обуславливает снижение износостойкости коронки и механической скорости бурения ею.
Техническое решение направлено на повышение работоспособности (стойкости и механической скорости бурения) алмазных буровых коронок за счет: создания рациональных нагрузок на алмазные зерна без увеличения осевой нагрузки на коронку, а путем уменьшения контактной площади коронки, снижения динамических ударных нагрузок на коронку путем выбора и выполнения рационального угла наклона набегающей части торца рабочего сектора к плоскости, перпендикулярной оси коронки, применение рациональной схемы армирования по наружной и внутренней частям сектора коронки алмазными зернами и стержнями износостойкого твердосплавного материала.
Предлагаемая алмазная импрегнированная коронка отличается тем, что набегающая часть торца рабочего сектора выполнена без концентрических гребней, а угол наклона ее к "плоскости, перпендикулярно оси коронки, определяется из соотношения
где α - угол наклона набегающей части торца рабочего сектора к плоскости, перпендикулярной оси коронки, рад;
k - опытный коэффициент, зависящий от твердости и абразивности горных пород (К=0,4-0,5);
кроме того, по наружной и внутренней частям сектора между рядами подрезных алмазных зерен установлены ряды стержней из износостойкого твердосплавного материала, линейные размеры которых равны или больше линейных размеров алмазных зерен.
Благодаря тому, что набегающая часть торца рабочего сектора выполнена без концентрических гребней, которые в определенной мере являются концентраторами разрушающих напряжений, она в меньшей степени будет подвергаться усталостному разрушению вследствие воздействия на нее скоростного потока абразивного шлама
Вследствие того, что угол наклона а набегающей части торца рабочего сектора к плоскости, перпендикулярной оси коронки, определяется из соотношения
где α - угол наклона набегающей части торца рабочего сектора к плоскости, перпендикулярной оси коронки, рад;
k - опытный коэффициент зависящий от твердости и абразивности горных пород (К=0,4-0,5);
при бурении такой коронкой обуславливается более равномерное распределение рациональных нагрузок на алмазные зерна и значительное снижение динамических ударных нагрузок.
Оптимальность выбранного соотношения k для нахождения угла а определена в результате стендовых испытаний при бурении по граниту (таблица). По максимуму механической скорости бурения и минимуму удельного износа это соотношение составляет 0,4-0,5.
Таблица
Результаты стендовых испытаний
Значение коэффициента, К Механическая скорость бурения, см/мин Удельный износ, мкм/мм
0,2 3,1 15
0,3 3,8 11
0,4 5,1 9
0,5 4,8 10
0,6 3,9 12
0,7 2,9 14
Благодаря тому, что по наружной и внутренней частям сектора между рядами подрезных алмазных зерен установлены ряды стержней из износостойкого твердосплавного материала, линейные размеры которых равны или больше линейных размеров алмазных зерен, при бурении стержни из износостойкого твердосплавного материала выполняют основную работу по разрушению крупных абразивных частиц бурового шлама и предохраняют подрезные алмазные зерна от абразивного износа, что способствует повышению стойкости коронки в целом.
На фиг.1 представлен общий вид алмазной буровой коронки, на фиг.2 ее горизонтальная проекция, на фиг.3 вид А.
Алмазная импрегнированная коронка состоит из металлического корпуса 1, алмазосодержащей матрицы 4 с концентрическими гребнями, разделенной промывочными каналами 3 на рабочие секторы 2 с набегающей (без гребней) 5 и сбегающей (с гребнями) 6 частями и расположенными выше импрегнированного слоя 9 по наружной и внутренней поверхностями рядами алмазов 7 и стержней из износостойкого твердосплавного материала 8. Набегающая часть торца рабочего сектора наклонена под углом а к плоскости, перпендикулярной оси коронки.
Алмазная импрегнированная коронка работает следующим образом: при создании осевого и окружного усилий на корпус 1 и матрицу 4 происходит разрушение горной породы секторами 2, при этом, благодаря рациональному углу а наклона набегающей части 5 торца рабочего сектора к плоскости перпендикулярной оси коронки происходит повышение удельных нагрузок на алмазные зерна без увеличения осевой нагрузки на коронку, а образованный трапециевидный канал 3 способствует нормализации теплового режима на забое и уменьшению скорости потока, что обеспечивает попадание крупных абразивных частиц шлама под торец коронки и их разрушение, вследствие этого обуславливается самозатачивание алмазного импрегнированного слоя 9. Отдельные крупные частицы абразивного шлама разрушаются также расположенными на рабочем секторе между рядами алмазов 7 стержнями 8 из износостойкого твердосплавного материала.
Применение предложенной алмазной коронки позволяет избежать интенсивного износа алмазов, обеспечить самозатачивание алмазного импрегнированного слоя и повысить стойкость коронки в целом и механическую скорость бурения за счет рационального уменьшения контактной поверхности алмазного слоя с забоем скважины.
Технико-экономическая эффективность предлагаемого технического решения заключается в повышении эксплуатационной стойкости алмазной коронки и механической скорости бурения ею.
Экономический эффект на одну алмазную буровую коронку составляет 2400 рублей.

Claims (1)

  1. Алмазная импрегнированная коронка, включающая корпус и алмазосодержащую матрицу с концентрическими гребнями, разделенную промывочными каналами на рабочие секторы, набегающая часть торца которых наклонена к плоскости, перпендикулярной оси коронки, отличающаяся тем, что набегающая часть торца рабочего сектора выполнена без концентрических гребней, а угол наклона ее к плоскости, перпендикулярной оси коронки, определяется из соотношения
    Figure 00000001
    где α - угол наклона набегающей части торца рабочего сектора к плоскости, перпендикулярной оси коронки, рад;
    k - опытный коэффициент, зависящий от твердости и абразивности горных пород (К=0,4÷0,5),
    кроме того, по наружной и внутренней частям сектора между рядами подрезных алмазных зерен установлены ряды стержней из износостойкого твердосплавного материала, линейные размеры которых равны или больше линейных размеров алмазных зерен.
    Figure 00000002
RU2004125336/22U 2004-08-18 2004-08-18 Алмазная импрегнированная коронка RU42851U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004125336/22U RU42851U1 (ru) 2004-08-18 2004-08-18 Алмазная импрегнированная коронка

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004125336/22U RU42851U1 (ru) 2004-08-18 2004-08-18 Алмазная импрегнированная коронка

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU42851U1 true RU42851U1 (ru) 2004-12-20

Family

ID=48229903

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004125336/22U RU42851U1 (ru) 2004-08-18 2004-08-18 Алмазная импрегнированная коронка

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU42851U1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113622827A (zh) * 2021-08-31 2021-11-09 中国地质大学(武汉) 一种用于钻进裂隙硬岩层的金刚石钻头
RU2826100C1 (ru) * 2023-07-31 2024-09-03 Алексей Анатольевич Буканов Алмазная импрегнированная коронка

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113622827A (zh) * 2021-08-31 2021-11-09 中国地质大学(武汉) 一种用于钻进裂隙硬岩层的金刚石钻头
RU2826100C1 (ru) * 2023-07-31 2024-09-03 Алексей Анатольевич Буканов Алмазная импрегнированная коронка

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8051929B2 (en) Core drill bits with enclosed fluid slots
US7316279B2 (en) Polycrystalline cutter with multiple cutting edges
RU2615560C2 (ru) Буровое долото с модульными резцами и контролируемым буровым удельным давлением
RU2721914C2 (ru) Режущий элемент с множеством скошенных поверхностей и режущим торцом определенной формы, и буровые режущие инструменты, содержащие такие режущие элементы
CA2505709C (en) Cutter having shaped working surface with varying edge chamfer
US5961185A (en) Shielded cutterhead with small rolling disc cutters
RU2389861C2 (ru) Буровое долото
US20220055183A1 (en) Machining segment for a machining tool
US4681174A (en) Diamond crown bit
US20220055184A1 (en) Machining segment for the dry machining of concrete materials
CA2931232C (en) Drill bits having flushing and systems for using same
US20020062996A1 (en) Rotary contact structures and cutting elements
RU2528349C2 (ru) Фрезерная насадка для резца со вставками из поликристаллического алмазного композита
RU42851U1 (ru) Алмазная импрегнированная коронка
US20040231894A1 (en) Rotary tools or bits
US20020066600A1 (en) Rotary tools or bits
RU2249088C2 (ru) Шарошка бурового долота
RU2373370C2 (ru) Алмазная буровая коронка
RU2303119C1 (ru) Буровая коронка
US5876845A (en) Cutter member for material removal tool
RU2103154C1 (ru) Абразивный инструмент
CN113622827B (zh) 一种用于钻进裂隙硬岩层的金刚石钻头
RU2332555C1 (ru) Буровая кольцевая коронка
CN221568356U (zh) 一种金刚石工程薄壁钻头
JP7299791B2 (ja) 掘削チップおよび掘削工具

Legal Events

Date Code Title Description
PD1K Correction of name of utility model owner
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20120819