Перфораторна коронка для міцних гірничих порід

Перфораторна бурова коронка для міцних гірничих порід, що містить корпус, який складається із хвостовика і головки з закріпленими на и торці виступними відносно нього твердосплав ними вставками, які мають криволінійну робочу поверхню, яка відрізняється тим, що твердосплавні вставки розташовані на периферії головки і на суміжному колі і розміщені одна відносно одній по висоті і в радіальному напрямку таким чином, що при суміщенні радіальних площин, які проходять через осі цих вставок, їх робочі профілі перехрещуються, а дотична до їх криволінійних робочих профілів складає з віссю коронки кут 40° 60° Винахід відноситься до бурового інструменту ударної дії, а саме до бурових коронок і долот для пневмо і пдроударного буріння перфораторами і погружними пневмоударниками, які використовуються при добуванні твердих корисних копалин і будівлі підземних гірничих виробок На відомих бурових коронках циліндросферичні, або балістичні твердосплавні вставки, розташовані на двох і більше концентричних колах по торцю головки Найбільш близьким по технічній суті до бурового інструменту що заявляється, буде серійна бурова коронка, яка приведена у проспектах таких відомих фірм, як "Сандвік"- Швеція, "Бетек" - Німеччина та ІНШІ Вона виконана у вигляді корпуса, що містить хвостовик і головку з закріпленими на її торці з виступанням відносно нього твердосплавними вставками, робочий профіль яких має криволінійний контур Твердосплавні вставки цих коронок, розташовані на суміжних колах, встановлені на такій відстані між собою у радіальному напрямку, при якій внутрішні поверхні у периферійних вставок і наружні у тих, що ближче до центра коронки торкаються кола, яке проходить по торцю голівки При роботі таким інструментом у випадку буріння в'язких порід виступаюча робоча поверхня цих вставок може заглибитися у породу до торкання її торцем сталевого корпуса При бурінні будь - яких порід цим інструментом робоча поверхня периферійних твердосплавних вставок зазнає найбільше навантаження, тому що у кутовій зоні шпура одночасно має взаємодію з його торцем і з циліндричною стінкою, що викликає їх руйнування і підвищений знос Бурові коронки пе редчасно амортизуються В основу винахіду поставлено задачу такого вдосконалення перфораторної бурової коронки, при якому за рахунок взаємного розташування твердосплавних вставок, закріплених по периферії коронки і на суміжному з ним колі, створюється більш рівномірний перерозподіл навантажень і напружень діючих на ці вставки, завдяки чому знижуються їх поломки і площа зносу, особливо при бурінні дуже кріпких порід і, як слідство, СТІЙКІСТЬ інструмента підвищується Для рішення цієї задачі узята перфораторна бурова коронка, що містить корпус, який складається з хвостовика і головки з закріпленими на її торці з виступанням відносно нього твердосплавними вставками, які мають криволінійну робочу поверхню Згідно винахіду твердосплавні вставки розташовані на периферії головки і на суміжному з ними колі розміщені друг відносно другого по висоті і радіальному напрямку таким чином, що при суміщені радіальних площин, які проходять через осі цих вставок, їх робочі профілі перехрещуються, а дотична до їх криволінійних робочих профілей складає з віссю коронки кут 40° 60° Причинно - наслідковий зв'язок між сукупністю ознак, що заявляються і технічними результатами, які досягаються при їх реалізації полягає у наступному Пропоноване технічне рішення, згідно з яким твердосплавні вставки які знаходяться на периферії головки і на суміжному з ним колі розташовані таким чином, що їх взаємний вплив на утворення у породі тріщин передруйнування і їх перехрещення (О 49644 найбільший завдяки тому, що площа контакта вставок з породою і її положення у кутовій зоні шпура оптимальне Завдяки цьому зл явилась можливість ефективно руйнувати дуже МІЦНІ породи і підвищити СТІЙКІСТЬ бурових коронок в цілому Винахід проілюстровано кресленням, де на фіг 1 показан вигляд з боку на пропоновану коронку, а на фіг 2 вигляд на її торець, на фіг 3 показана схема руйнування породи на торці шпура пропонованою коронкою, де суміщені радіальні площини ( розріз АОБ на фіг 2), проведені через осі периферійної вставки (ОБ) і вставки на суміжному колі (ОА) На фіг 4, 5 і 6 (аналогічні креслення для відомої серійної коронки (прототипа) Згідно винахіду один із варіантів пропонованої коронки виконано у вигляді корпуса, який складається із хвостовика 1 і голівки 2, на торці 3 якій закріплені твердосплавні вставки 4 і 5, розташовані на периферії головки (4) і на суміжному з ним колі (5), при цьому вони розміщені друг відносно друга таким чином, що при суміщенні радіальних площин АО і ОБ (фіг 2), які проходять через осі цих вставок, їх робочі профілі перехрещуються у точці 6 (фігЗ), а дотична 7 до їх криволінійних робочих профілей 8 і 9 складає з всією 10, інструмента кут а у межах 40° 60° У відомої коронки твердосплавні вставки розташовані таким чином, що їх робочі профілі не перехрещуються у точці 6 (фіг 6), яка лежить на торці 3 головки 2 (фіг 4 і 5) В цьому разі дотична 7 до їх криволінійних робочих профілей 8 і 9 (фіг 6) складає з віссю 10 кут а значно менше 40° Буровий інструмент, який запропонован, працює таким чином При бурінні пропонованою коронкою по-перше здійснюється руйнування породи центральними твердосплавними вставками тому, коли до роботи вступають периферійні вставки попередня кільцева вибірка на торці шпура полегшує скол породи у бік цієї вибірки При розташуванні твердосплавних вставок на корпусі коронки згідно винаходутріщини, які були утворені у породі центральними вставками по довжині досягають рівня циліндричної поверхні шпура, що значно знижує зусилля на периферійних вставках і їх поломки, особливо при бурінні дуже міцних порід (ср= 18-ь20 по шкалі проф Протодьяконова) Так саме тріщини, які були створені у породі периферійними вставками знижують нагрузки на центральні вставки, особливо в зоні перехрещення їх контурів крапка 6 При розташуванні твердосплавних вставок таким чином як у прототипі, коли дотична 7, до їх криволінійних робочих профілей 8 і 9 при суміщенні їх радіальних площин менше 40° значно зменшується кутова зона попереднього руйнування, здійснена центральними вставками (фіг 6), а в тому разі, коли цей угол більше 60° з породою у шпурі може контактувати корпус коронки, що не допустимо Таким чином при бурінні пропонованою коронкою у кутовій зоні шпура, яка блокована його циліндричною поверхнею, працюють твердосплавні вставки розташовані на двох суміжних колах і їх взаємодія у створенні розколин передруйнування підвищує ефективність буріння і знижує навантаження, які діють на ці вставки Представлені данні обґрунтовують можливість рішення поставленої задачі і промислове застосування заявленого бурового інструмента 49644 з IF. ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71