UA64923A - Perforator drill crown with hard-alloy insertions for equipping it - Google Patents
Perforator drill crown with hard-alloy insertions for equipping it Download PDFInfo
- Publication number
- UA64923A UA64923A UA2003021151A UA2003021151A UA64923A UA 64923 A UA64923 A UA 64923A UA 2003021151 A UA2003021151 A UA 2003021151A UA 2003021151 A UA2003021151 A UA 2003021151A UA 64923 A UA64923 A UA 64923A
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- head
- inserts
- additional
- insertions
- hard
- Prior art date
Links
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 11
- 230000037431 insertion Effects 0.000 title abstract 7
- 238000003780 insertion Methods 0.000 title abstract 7
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 17
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 8
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 235000006538 Opuntia tuna Nutrition 0.000 description 1
- 244000237189 Opuntia tuna Species 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000003245 working effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Винахід відноситься до бурового інструменту ударно-обертової дії а саме до твердосплавних бурових коронок і доліт для буріння перфораторами і погружними пневмоударниками, які використовуються при добуванні твердих корисних копалин і будівлі підземних гірничих виробок.The invention relates to a drilling tool of shock-rotation action, namely to hard alloy drill bits and bits for drilling with perforators and submersible pneumatic hammers, which are used in the extraction of solid minerals and the construction of underground mine workings.
На відомих бурових коронках твердосплавні вставки розташовані на торці головки корпуса, а саме: - на лезових (долотчаті, трьохпері, хрестові) - радіально, - на штирьових (циліндросферичні або балістичні вставки) - на одній або декількох концентричних колах.On well-known drill bits, carbide inserts are located on the end of the body head, namely: - on blades (chisel, three-point, cross) - radially, - on pins (cylindrospherical or ballistic inserts) - on one or more concentric circles.
При бурінні, як лезовими, так і штирьовими коронками в зоні контакта твердосплавних вставок з породою виникають напруження стиску. Найбільш близькими по технічні суті до перфораторної бурової коронки, що заявляється буде перфораторна бурова коронка (заявка Ме2002042893 від 10.04.02р.), яка забезпечує по периферії шпура у кутовій зоні руйнування породи під впливом напружень зрушення. Це досягається завдяки тому, що коронка містить корпус, який складається з хвостовика і головки з закріпленими на її торці основними твердосплавними вставками, робоча частина яких виступає відносно нього, і додатковими, розташованими по периферії головки врівень з її торцем і конусною боковою поверхнею, при цьому відношення величини радіального зміщення ріжучої кромки додаткових твердосплавних вставок відносно основних до їх осьового зміщення знаходяться у межах від 0,4 до 1,0, а робоча поверхня додаткових вставок виконана з переднім негативним кутом від 5" до 20".When drilling with both blade and pin bits, compressive stresses occur in the area of contact of carbide inserts with the rock. The closest in technical essence to the proposed perforator drill bit will be the perforator drill bit (application Me2002042893 dated 04.10.02), which ensures rock destruction under the influence of shear stresses on the periphery of the hole in the corner zone. This is achieved due to the fact that the crown contains a body consisting of a shank and a head with main carbide inserts fixed on its end, the working part of which protrudes relative to it, and additional ones located on the periphery of the head flush with its end and conical side surface, while the ratio of the value of the radial displacement of the cutting edge of the additional carbide inserts relative to the main ones to their axial displacement is in the range from 0.4 to 1.0, and the working surface of the additional inserts is made with a front negative angle from 5" to 20".
При такому конструктивному виконанні бурового інструмента, що за прототипом, на торці головки необхідно установити підвищену кількість твердосплавних вставок. Для ефективної експлуатації такого інструмента необхідна висока енергія удару. В тих випадках, коли енергія удару недостатня, зменшується швидкість буріння і зростає знос коронок, особливо при бурінні міцних гірничих порід.With such a constructive design of the drilling tool, according to the prototype, it is necessary to install an increased number of carbide inserts on the end of the head. High impact energy is required for effective operation of such a tool. In cases where the impact energy is insufficient, the drilling speed decreases and the wear of the crowns increases, especially when drilling strong mining rocks.
В основу винаходу поставлено задачу створення бурової коронки з меншою кількістю твердосплавних вставок, що дозволить підвищити питоме напруження в зоні контакту з породою, ефективність буріння, а також зменшити вартість бурового інструмента. Це досягається тим, що замість двох форм твердосплавних вставок основних і додаткових, якими оснащують відому коронку по двох концентричних колах, на пропонованому інструменті застосовують одну твердосплавну вставку, яка складається з двох форм основної і додаткової ї виконана як одне ціле, завдяки чому кількість вставок на коронці майже в два рази менша.The invention is based on the task of creating a drill bit with fewer carbide inserts, which will increase the specific stress in the contact zone with the rock, the efficiency of drilling, and also reduce the cost of the drilling tool. This is achieved by the fact that instead of two forms of carbide inserts, main and additional, which are used to equip the known crown in two concentric circles, one carbide insert is used on the proposed tool, which consists of two forms of the main and additional and is made as a whole, thanks to which the number of inserts per crowns are almost two times smaller.
Для рішення цієї задачі узята перфораторна бурова коронка, що містить корпус, який складається із хвостовика і головки з закріпленими на її торці основними твердосплавними вставками, робоча зона яких виступає відносно нього і додатковими вставками, розташованими по периферії головки врівень з її торцем і конусною боковою поверхнею, при цьому відношення величини радіального зміщення ріжучої кромки додаткових твердосплавних вставок відносно основних до їх осьового зміщення знаходиться у межах від 0,4 до 1,0, а робоча поверхня додаткових вставок виконана з переднім негативним кутом від 5" до 20".To solve this problem, a perforator drill bit containing a body consisting of a shank and a head with main carbide inserts fixed on its end, the working zone of which protrudes relative to it and additional inserts located on the periphery of the head flush with its end and conical side surface, is taken , while the ratio of the value of the radial displacement of the cutting edge of the additional carbide inserts relative to the main ones to their axial displacement is in the range from 0.4 to 1.0, and the working surface of the additional inserts is made with a front negative angle from 5" to 20".
Згідно винаходу на торці головки коронки по периферії застосовують одну твердосплавну вставку, яка складається з двох форм основної і додаткової і виконана як одне ціле. Одна форма єдиної вставки, що розташована ближче до осі коронки, виконана у вигляді призми, тіла обертання, та інших тіл, а друга форма створює по периферії головки ріжучу кромку. Між двома формами пропонованих твердосплавних вставок розташовано паяний шов, який з'єднує їх як одне ціле. В залежності від діаметра інструмента на торці головки установлені тільки пропоновані твердосплавні вставки, або як пропоновані, так і відомі, наприклад, циліндропризматичні, циліндросферичні, балістичні та інші, які розташовані в центральній частині на торці головки.According to the invention, one carbide insert is used on the periphery of the head of the crown, which consists of two forms, the main and the additional, and is made as a whole. One form of the single insert, which is located closer to the axis of the crown, is made in the form of a prism, body of rotation, and other bodies, and the second form creates a cutting edge on the periphery of the head. Between the two forms of the proposed carbide inserts there is a solder seam that connects them as one. Depending on the diameter of the tool, only the proposed carbide inserts are installed on the end of the head, or both proposed and known, for example, cylindroprismatic, cylindrospherical, ballistic and others, which are located in the central part on the end of the head.
Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак, що заявляються і технічними результатами, які досягаються при їх реалізації, полягають у наступному.The cause-and-effect relationship between the set of declared signs and the technical results achieved during their implementation is as follows.
Пропоноване технічне рішення дозволяє виконувати бурові коронки з мінімальною кількістю твердосплавних вставок розташованих на корпусі інструмента завдяки тому, що дві різні по конструкції і функціональному призначенню вставки об'єднані в одну, яка виконана як одне ціле. Це дозволяє значно підвищить питому енергію удару, швидкість буріння і стійкість інструменту. У зв'язку з тим, що коронка складається з сталевого корпуса і твердосплавних вставок, висока вартість яких визначає ціну коронки, суттєве зменшення їх кількість дозволяє знизити витрати на буровий інструмент. Крім того, коронка з запропонованими вставками створює при бурінні новий ефект, який полягає в тому, що на породу одночасно діють виступаюча частина вставки і ріжуча кромка. В місті контакту вставок з породою виникає взаємний вплив двох зон напружень, що полегшує руйнування породи і зменшує енергоємність процесу буріння.The proposed technical solution makes it possible to perform drill bits with a minimum number of carbide inserts located on the tool body due to the fact that two inserts, which are different in design and functional purpose, are combined into one, which is made as a whole. This allows you to significantly increase the specific impact energy, drilling speed and stability of the tool. Due to the fact that the crown consists of a steel body and carbide inserts, the high cost of which determines the price of the crown, a significant reduction in their number allows to reduce costs for drilling tools. In addition, the crown with the proposed inserts creates a new effect when drilling, which consists in the fact that the protruding part of the insert and the cutting edge act on the rock at the same time. In the place of contact of the inserts with the rock, there is a mutual influence of two stress zones, which facilitates the destruction of the rock and reduces the energy consumption of the drilling process.
Винахід проілюстровано кресленням, де на Ффіг.1 показано боковий вигляд на пропоновану коронку, а на Фіг.2 вигляд на її робочий торець. Аналогічно на фіг.3 і 4, а також на Фіг.5 і 6 та 7 і 8 показані пропоновані коронки з іншими технічними рішеннями, щодо форми твердосплавних вставок і їх розташування на корпусі.The invention is illustrated by a drawing, where Fig. 1 shows a side view of the proposed crown, and Fig. 2 shows a view of its working end. Similarly, Fig. 3 and 4, as well as Fig. 5 and 6 and 7 and 8 show the proposed crowns with other technical solutions, regarding the shape of hard alloy inserts and their location on the body.
Згідно винаходу один із варіантів пропонованої коронки виконано у вигляді корпуса, який складається із хвостовика 1 і головки 2, на торці З якій закріплені пропоновані твердосплавні вставки 4 складної форми, виконані як одне ціле. Форма вставок складається з двох частин, а саме: однієї, що виступає відносно торця головки і розташована ближче до осі коронки, яка виконана у вигляді, наприклад, призми 5 (Фіг.1 і 2), 6 (Фіг.З і 4), і 7 (Фіг.7, 8), тіла обертання 8 (Ффіг.5, 6) та інших фасонних тіл і другої, що створює по периферії головки ріжучу кромку 9.According to the invention, one of the variants of the proposed crown is made in the form of a body, which consists of a shank 1 and a head 2, on the end of which the proposed hard alloy inserts 4 of a complex shape, made as a whole, are fixed. The shape of the inserts consists of two parts, namely: one that protrudes relative to the end of the head and is located closer to the axis of the crown, which is made in the form of, for example, a prism 5 (Fig. 1 and 2), 6 (Fig. 3 and 4), and 7 (Fig. 7, 8), the body of rotation 8 (Fig. 5, 6) and other shaped bodies and the second one, which creates a cutting edge 9 on the periphery of the head.
Пропоновані фасонні вставки виготовляють з твердого сплаву, а в деяких випадках між двома частинами вставок може бути паяний шов 10, який з'єднує їх як одне ціле. На коронках великих діаметрів, коли пропоновані периферійні вставки не забезпечують руйнування породі по центру шпура, застосовують відомі форми вставок, наприклад, циліндропризматичні, циліндросферичні, балістичні 11 та інші.The proposed shaped inserts are made of hard alloy, and in some cases, there may be a soldered seam 10 between two parts of the inserts, which connects them as a whole. On crowns of large diameters, when the proposed peripheral inserts do not ensure destruction of the rock in the center of the hole, well-known forms of inserts are used, for example, cylindroprismatic, cylindrospherical, ballistic 11 and others.
Запропоновані бурові коронки працюють таким чином. При бурінні твердосплавні вставки одночасно руйнують торець і периферію шпура, завдяки чому здійснюється взаємний вплив напруг в зоні контакту, що підсилює ефект крупного сколу, знижує енергоємність і підвищує швидкість процесу буріння. Значення цього ефекту особливо відчувається при бурінні перфораторами з малою енергією удару, наприклад ручними, або коли падає тиск стисненого повітря, що подається до перфоратора.The offered drill bits work like this. When drilling, carbide inserts simultaneously destroy the end face and the periphery of the hole, due to which there is a mutual influence of stresses in the contact zone, which enhances the effect of large chipping, reduces energy consumption and increases the speed of the drilling process. The value of this effect is especially felt when drilling with perforators with low impact energy, such as manual ones, or when the pressure of the compressed air supplied to the perforator drops.
Таким чином пропоновані бурові коронки дозволяють вести ефективне буріння в умовах з недостатньою енергетичною забезпеченістю.Thus, the proposed drill bits allow effective drilling in conditions with insufficient energy supply.
Представлені дані обгрунтовують можливість рішення поставленої задачі і промислове застосування заявленого бурового інструмента.The presented data justify the possibility of solving the given problem and the industrial application of the declared drilling tool.
Ж нену і й «Кн, г льчше пиши З осн й І Не їй нт шшшй ! інно єWife and "Kn, write better Z осн и Not her nt sshshsh!" there is something else
Фіг. 1Fig. 1
Кк ян, | хKk yan, | h
Шо я ет т ШиниSho i et t Tires
Ні | т я тNo | t i t
Ще ша ; |! пееоврея -- їн -тStill sha ; |! peevreya -- yin -t
Чен тк тюоЇк т, Я мфентиChen tk tuoYik t, Ya mfenty
Фіг. 2 ше 2 9Fig. 2 x 2 9
Ї ТКУIt is TCU
ПК ркеьияPC rkeiya
Е З ї Ка - щу - Й ї ї І щі КЕ : ТМ: я я : і і чи ! ! й шиE Z і Ka - schu - І і і I schi KE : TM: I I : and and whether ! ! and shi
КІCI
АЛААЛАЛАААХЯ -йALAALALAAAAHYA -y
Фіг. ЗFig. WITH
З : ши: ран 9 6 рани чани пишна шен Її М - тях На и ши чи ль)Z : shi: ran 9 6 rani chany pishna shen Her M - tyakh Na y shi chi l)
ШаSha
Фіг. 4 я «В. -- й Мем ще т "ШИ Ї о гFig. 4 i "V. -- y Mem still t "SHY Y o g
Що | | і ! скWhat | | and ! Sk
Песни ин ще фіг. 5 ит и -- урн ри а чи ЛЬThe songs are still fig. 5 it i -- urn ry a or Л
ДИDI
; фіг. 6 я лише ві й. ши ши ш щу г ! : Її д г | | і тт шини ши ше і ! і і зов ни паніні; fig. 6 I only vi i. shi shi sh schu g! : Her d g | | and tt tires shi she and ! and call us panini
Фіг.Fig.
З ЕРFrom ER
4 ЯКУ ОО Аз с : - рен шт і т І вн - їв «о, ж 74 YAKU OO Az s : - ren sht i t I wn - yiv «o, zh 7
Фіг. 8Fig. 8
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UA2003021151A UA64923A (en) | 2003-02-07 | 2003-02-07 | Perforator drill crown with hard-alloy insertions for equipping it |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UA2003021151A UA64923A (en) | 2003-02-07 | 2003-02-07 | Perforator drill crown with hard-alloy insertions for equipping it |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA64923A true UA64923A (en) | 2004-03-15 |
Family
ID=34515254
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UA2003021151A UA64923A (en) | 2003-02-07 | 2003-02-07 | Perforator drill crown with hard-alloy insertions for equipping it |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA64923A (en) |
-
2003
- 2003-02-07 UA UA2003021151A patent/UA64923A/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20100025114A1 (en) | PCD Percussion Drill Bit | |
US4678237A (en) | Cutter inserts for picks | |
US5161627A (en) | Attack tool insert with polycrystalline diamond layer | |
EP0140849B1 (en) | Rock drill bit | |
AU2003214751B2 (en) | Percussion drill bit and a button therefor | |
US3269470A (en) | Rotary-percussion drill bit with antiwedging gage structure | |
US10907417B2 (en) | Polycrystalline diamond chisel type insert for use in percussion drill bits even for use in large hole percussion drilling of oil wells | |
US5735360A (en) | Mining bit | |
CN102575499A (en) | Hard metal insert for a drill bit for percussion drilling and method for grinding a hard metal insert | |
US4730682A (en) | Erosion resistant rock drill bit | |
US6817429B2 (en) | Roof bit carbide blade | |
US4069880A (en) | Excavation tool | |
US5893688A (en) | Masonry drill bit | |
UA64923A (en) | Perforator drill crown with hard-alloy insertions for equipping it | |
CN112004985A (en) | Drill bit with wear protection | |
US5335977A (en) | Double acting bit holder | |
KR100745708B1 (en) | Cutting insert for percussion drill bit | |
WO1989001086A1 (en) | Masonry two-prong rotary drill bit | |
US3011571A (en) | Self cleaning rock drill bit | |
US3521716A (en) | Drill point | |
US4291774A (en) | Rock-breaking implement for percussive machines | |
US2614811A (en) | Drill | |
RU2087666C1 (en) | Rock-crushing hard-alloy insert | |
RU2087665C1 (en) | Diamond drill bit | |
US3145791A (en) | Inserts for rock drill bits |