SU859590A1 - Бурова коронка - Google Patents

Description

(54) БУРОВАЯ КОРОНКА

I

Изобретение относитс  к породоразрушаюшему инструменту, а именно к буровым коронкам.

Известна бурова  коронка, состо ща  из металлического корпуса и припа нной к нему металлокерамической матрицы. Пайка матрицы по всему кольцевому торцу жесткого металлического корпуса обеспечивает прочное соединение матрицы и корпуса и предотвращает деформацию торца и по вление трещин в матрице {1).

Однако при изготовлении небольшие тех- fQ нологическне отклонени  в размерах матрицы и корпуса привод т к разновысотному расположению алмазоносных секторов, в результате чего контакт торцовых алмазов с забоем происходит не равномерно по всей площади забо , а только на F/5 или 1/4 части ts поверхности. Это приводит к значительным перегрузкам работающих алмазов, их разрушению н быстрому выходу коронки из стро .

Известна бурова  коронка, содержаща  корпус и съемные сектора с ппродоразрушающими элементами. Между корпусом и съемными секторами размещена пружина в виде гофрированного кольца (21.

Эта коронка позвол ет частично устранить неравномерность контакта породоразрушающих элементов с горной породой.

Недостатком этой коронки  вл етс  то, что при бурении трещиноватых пород рабочий сектор на одной стороне коронки может под нагрузкой прижатьс  к корпусу, а на другой стороне может быть выжат выступами пружины и выступить на значительную величину. При вращении произойдет удар выступившего сектора о породу, что может -привести к сколу породоразрущающих элементов .

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  бурова  коронка, содержаща  корпус с армированными породоразрушающими элементами рабочими секторами, образованными прорез ми (3).

Claims (3)

1. Данна  коронка позвол ет снизить динамические нагрузки на породоразрушающие элементы за счет упругих свойств материала корпуса. Однако она также не обеспечивает равномерного распределени  нагрузок на рабочие секторы, что снижает проХодку и механическую скорость бурени . Цель изобретени  - повышение работоспособности коронки за счет более равномерного распределени  нагрузок на породор1азрушающие элементы, предотвращение выхода промывочной жидкости из полости корокки . Указанна  цель достигаетс  тем, что прорези выполнены над породоразрушаюплими элементами параллельными р дами в шахматном пор дке, при этом высота прорезей не превышает максимально допустимую величину прогиба перемычек между прорез ми. Прорези заполнены упругим материалом. На фиг. 1 и 2 изображена бурова  коpoffKa соответственно в исходном и в рабочем положении, общий вид; на фиг. 3 и 4 - сечение рабочего сектора в исходном и рабочем положени х. Бурова  коронка содержит корпус 1, в -центральной части которого выполнены прорези 2. На корпусе закреплены сектора 3 с породоразрушающими элементами, например алмазами 4. Прорези, выполненные сквозными, заполи ютс  упругим материалом, например резиной (не показан). Высота h прорезей 2 должна быть меньше или равна максимально допустимой величине прогиба f, котора  определ етс  расчетным путем. При выполнении коронки, как показано на фиг. 1 и 2, упругие элементы 5, заключенные между прорез ми 2, представл ют собой упругие балки, зажатые в двух опорах и нагруженные усилием Р посредине. В этом случае высота прорезей h определ етс  по формуле , , J . Р-Г igz ЕЭ ; где.- длина балки, 1 - момент инерции, Е -модуль Юнга. Бурова  коронка работает следующим образом. При нагрузке на сектор 3 измен етс  высота h упругого по са на расчетную величину , а высота торцового по са Hj и резьбового по са Hj, имеющие достаточную величину, при которой сохран етс  высока  жесткость этих частей, остаютс  практически неизменными. Благодар  этому сектора 3 с породоразрушающими элементами 4 предохран ютс  от трени  и разрушеии  и обеспечиваетс  прочное соединение матрицы с корпусом. Кроме того, обеспечиваетс  прочное соединение коронки с колонковой трубой . При максимально допустимом изгибе стенки прорезей 2 соедин ютс , как видно из фиг. 2 и 4. При этом нагрузка, превышающа  опасную величину, жестко передаетс  на корпус 1. Наличие упругого по са в корпусе коронки позвол ет снизить опасиые иагрузки на отдельные участкн и распределить их более равномерно по всей поверхности секторов . Это позволит предохранить алмазы от разрушени  и повысить работоспособность коронки. Формула изобретени  1.Бурова  коронка, содержаща  корпус с армированными породоразрушающими элементами рабочими секторами, образованными прорез ми в корпусе, отличающа с  тем, что, с целью более равномерного распределени  нагрузок на породоразрушающие элементы , прорези выполнены над породоразрушающими элементами параллельными р дами в шахматном пор дке, при этом высота прорезей не превышает максимально допустимую величину прогиба перемычек между прорез ми. 2.Бурова  коронка по п. 1, отличающа с  тем, что, с целью предотвращени  выхода промывочной жидкости из полости коронки , прорези заполнены упругим материалом . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Справочник по алмазиому бурению геологоразведочных скважин. Л., Недра, 1975, с. 74-87.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 579404, кл. Е 21 В 9/36, 1972.
3. 3.Авторское свидетельство СССР № 622961, кл. Е 21 В 9/16, 1975 (прототип ).