Буровий інструмент ударної дії для буріння з підвищеною енергією удару

1. Буровий інструмент ударної дії для буріння з підвищеною енергією удару, що містить корпус, який складається з хвостовика і головки із закріп C2 1 3 товика і головки з закріпленими на її торці виступаючими відносно нього основними твердосплавними вставками, а також по периферії - додатковими вставками, робочі поверхні яких розташовані під негативним кутом, а їх різальні кромки і периферійні точки на основних нахилених вставках при суміщенні їх радіальних площин збігаються, який відрізняється тим, що основні і додаткові периферійні вставки, а також вставки на меншому за діаметром суміжному колі розташовані по висоті і в радіальному напрямку таким чином, що циліндрична поверхня додаткових вставок і їх різальні кромки, утворені циліндричною поверхнею і двома торцями, виступають відносно головки коронки до рівня робочих поверхонь основних вставок. Буровий інструмент ударної дії для буріння з підвищеною енергією удару за п. 1, який відрізняється тим, що робоча поверхня додаткових вставок виконана у вигляді призми, а основні вставки мають робочі поверхні у вигляді півсфери, балістики або призми. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак, що заявляються, і технічними результатами, які досягаються при їх реалізації полягає у наступному. При бурінні гірничих порід з підвищеною енергією удару, наприклад при застосуванні гідроперфораторів, значно підвищується енергія удару - у 5-10 разів. Як і при бурінні особливо міцних гірничих порід найбільш небезпечною є кутова зона шпуру, тому що на периферійні твердосплавні вставки діють як вертикальні - від торця шпуру, так і горизонтальні - від циліндричної стіни шпуру, сили. Останні значно перевищують діючи вертикальні, тому що поверхні зносу на периферійних вставках розташовані під малим негативним кутом відносно стінки шпуру (ефект клина). Крім того, внаслідок підвищеної енергії удару твердосплавні вставки сприймають високі питомі напруження. Тому осі додаткових периферійних вставок розташовані під малим кутом до радіального напрямку, завдяки чому у них будуть мати перевагу напруження стиску замість згину, а велика циліндрична або призматична робоча поверхня буде сприяти зменшенню питомого напруження. Крім того, ці додаткові твердосплавні вставки своєю ріжучою кромкою сколюють породу вздовж стінки шпуру і захищають основні нахилені периферійні вставки від інтенсивного зносу і згину, що підвищує стійкість запропонованого інструмента. Винахід проілюстровано кресленнями, де на фіг. 1 показано вигляд на пропонований буровий інструмент збоку, на фіг. 2 - вигляд на його торець, на фіг. 3 показано вигляд на торець інструмента, коли передня робоча поверхня додаткових і основних вставок виконана у вигляді призми, на фіг. 4 розріз по В - В на фіг. 3, де показана додаткова вставка, робоча поверхня якої виконана у вигляді призми а на фіг. 5 - схема руйнування породи на торці шпуру пропонованим інструментом, де сумі 96762 4 щені радіальні площини (розріз АОБ і Г-Г на фіг. 2), проведені через осі основних і додаткових вставок. Буровий інструмент ударної дії для буріння з підвищеною енергією удару містить корпус, який складається з хвостовика 1 і головки 2 із закріпленими на її торці 3 виступаючими відносно нього основними твердосплавними вставками 4 і 5, а також по периферії - додатковими вставками 6, робоча поверхня 7 яких розташована під негативним кутом , а їх ріжучі кромки 8 і 9, а також периферійні точки 10 на основних нахилених вставках 5 при суміщенні їх радіальних площин збігаються, згідно з винаходом, основні 5 і додаткові 6 периферійні вставки, а також вставки 4 на меншому за діаметром суміжному колі розташовані по висоті і в радіальному напрямку таким чином, що циліндрична поверхня 11 додаткових вставок і їх ріжучі кромки 8 і 9 утворені циліндричною поверхнею і двома торцями, виступають відносно торця 3 головки до рівня робочих криволінійних поверхонь основних вставок 4 і 5, при цьому робочі поверхні додаткових вставок можуть бути виконані у вигляді призми 12 (фіг. 3, 4). Пропонований буровий інструмент працює таким чином. При бурінні здійснюється ефект руйнування породи в кутовій зоні шпуру. Вставки 4, 5 і 6 (або 12) утворюють на торці шпуру і його циліндричній боковій поверхні розколини передруйнування 13 (фіг. 5), після чого здійснюється руйнування породи частками. Периферійні ріжучі кромки 8 додаткових вставок 6 (або 14) руйнують породу на боковій поверхні шпуру, причому при заглибленні у породу поверхня контакту збільшується поступово, що зменшує можливість руйнування вставок 6, одночасно відбувається захист від зносу і радіальних зусиль робочої поверхні вставок 4 і 5. Винос зруйнованої породи здійснюється промивною рідиною через бокові отвори 14 у головки 2 корпуса коронки. Таким чином, при бурінні пропонованим інструментом з підвищеною енергією удару, особливо у кутковій - найбільш небезпечній зоні шпуру, яка блокована його циліндричною поверхнею, що є причиною руйнування і зносу інструмента, одночасно працюють основні 4 і 5 і додаткові 6 вставки, розміщені на трьох суміжних колах, і завдяки пропонованому їх розташуванню однієї відносно одної по висоті і в радіальному напрямку взаємодія цих вставок у створенні розколів перед руйнуванням і при руйнуванні породи підвищує ефективність буріння і знижує навантаження, які діють на ці вставки (4, 5 і 6), що підвищує стійкість пропонованого бурового інструмента. Представлені дані обґрунтовують можливість рішення поставленої задачі і промислове застосування заявленого бурового інструмента ударної дії для буріння з підвищеною енергією удару. 5 96762 6 7 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 96762 8 Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601