Буровая коронка

 

1. БУРОВАЯ КОРОНКА, содержащая корпус с упорами и сменные режущие элементы с основанием, установленные на опоре с возможностью ограниченного поворота, отлш.ающаяся тем, что, с целью поддержания высокой механической скорости в течение всего рейса, опора .режущих элементов установлена с возможностыб осевого перемещения и подпружинена относительно корпуса, причем упоры и контактирующие с ними основания режущих элементов выполнены клиновидной формы. 2. Буровая коронка по п. 1, отличающаяся тем, что передняя грань режущих элементов имеет приточку, расположенную по отношению к задней грани под углом, равным углу заострения режущих элементов. Н i СЛ о

СОЮЗ СОВЕТСНИХ соцИАлистичесних

РЕСПУБЛИК

„„Я1.1„„1160002

4m E 21 В 10/62

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ж

CO

СР

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3519538/22-03 (22) 10.12.82 (46) 07.06.85, Бюл. № 21 (72), В. М. Манаков и А. М. Белов (71) Тульский ордена Трудового Красного

Знамени политехнический институт (53) 622.24.051.59 (088.8 ) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 314878, кл. Е 21 В 10/02, 1969.

2. Патент, США № 2593035, кл. 175-263, опублик. 1952. (54) (57) 1. БУРОВАЯ КОРОНКА, содерж ащая корпус с упорами и сменные режущие элементы с основанием, установленные на опоре с возможностью ограниченного поворота, огли.ающаяся тем, что, с цельо поддержания высокой механической скорости в течение всего рейса, опора ,режущих элементов установлена с возможностью осевого перемещения и подпружинена относительно корпуса, причем упоры и контактирующие с ними основания режущих элементов выполнены клиновидной формы.

2. Буровая коронка по п. 1, отличающаяся тем, что передняя грань режущих элементов имеет приточку, расположенную по отношению к задней грани под углом, равным углу заострения режущих элементов.

1160002

20 образом.

Изобретение относится к буровому инструменту вращательного действия и может быть использовано при бурении скважин и шпуров.

Известна буровая коронка, содержащая корпус и сменные режущие элементы с цилиндрическими головками и хвостовиками, закрепленными в гнездах коронки с помощью разрезного кольца (1).

Однако такая конструкция буровой коронки не позволяет многократно использовать ее сменные режущие элементы без их многокрагной перезаточки и без извлечения коронки из скважины, что приводит к снижению эффективности вращательного бурения.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является буровая коронка, содержащая корпус с упорами и сменные ре-. жущие элементы с основанием, установленные на опоре с возможностью ограниченного поворота (2).

Недостатком известной коронки является низкая средняя механическая скорость бурения.

Цель изобретения — поддержание высокой механической скорости бурения в течение всего рейса . за счет обеепечения с ам оз атач и в ан и я режу щ их эл е ме нтов.

Эта цель достигается тем, что в буровой коронке, содержащей корпус с упорами и сменные режущие элементы с основанием, установленные на опоре с возможностью ограниченного поворота, опора режущих элементов установлена с возможностью осевого перемещения и подпружинена относительно корпуса, причем упоры и контактирующие с ними основания режущих элементов выполнены клиновидной формы.

Кроме того, передняя грань режущих элементов имеет приточку, расположенную по отношению к задней грани под углом, равным углу заострения режущих элементов.

На фиг. 1 представлена буровая коронка, общий вид; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — вид Б на фиг. 1; на фиг. 4— схема последовательности износа режущего элемента; на фиг. 5 — геометрия режущей части режущего элемента

Буровая коронка имеет корпус 1 с цилиндрическим углублением 2, где размещены направляющие штыри 3 с пружинами 4, которые упираются в опору 5 режущих элементов 6. К опоре 5 режущих элементов 6 укреплены переходник 7, служащий для подвода к забою промывочной жидкости, ограничители 8, служащие для пре дотвращения проворота режущих элементов

6, имеющих клиновидное основание 9, для обеспечения большей площади контакта с упорами 10 клиновидной формы на угол, 25

45 превышающий расчетный угол установки режущих элементов 6. Для обеспечения возможности вращения режущих элементов 6 они насажены на оси 11 опоры 5 режущих элементов 6. Упоры 10 клиновидной формы крепятся к корпусу 1 при помощи болтов 12. Режущая часть режущего элемента 6 имеет переднюю грань 13, заднюю грань 14 и приточку 15 по передней грани 13, которая для обеспечения оптимальных условий резания расположена к задней грани 14 под углом, равным углу заострения,,и имеет такую длину, что при ее полном износе получается допустимая площадка износа по задней грани 14.

Взаимное расположение элементов 8, 9 и 10 обеспечивает (в рабочем положении буровой колонки) установку режущих элементов 6 под заданным углом, величина которого выбирается в зависимости от физикомеханических. свойств разбуриваемых пород.

Буровая коронка работает следующим

Буровую коронку опускают в скважину до соприкосновения режущих элементов 6 с забоем и приводят во вращение. В результате под действием сил резания режущие элементы 6 своим клиновидным основанием 9 упираются в ограничители 8. После чего через буровые штанги на корпус 1 передают осевое усилие. В результате происходит сжатие пружин 4, и упоры 10 клиновидной формы, опускаясь на клиновидное основание 9 режущих элементов 6, фик-, сируют из под расчетным углом установки.

В результате бурения происходит затупление режущих элементов 6. На фиг. 4 изображена схема последовательности износа одного из режущих элементов. Получив площадку 16 затупления, режущий элемент из правого положения переводят в левое положение. При этом площадка 16 затупления становится передней гранью, и режущий элемент может работать без перезаточки. После того, как получают следующую площадку 17 затупления, режущий элемент возвращают в исходное положение; в котором площадка 17 затупления выполняет функции передней грани, и режущий элемент ее еще раз можно использовать без перезаточки. После получения следующей площадки износа цикл повторяется.

Перевод режущего элемента из одного положения в другое происходит следующим образом. Отводят корпус 1 буровой коронки назад настолько, чтобы упоры 10 освободили режущие элементы 6. Под действием усилий резания режущие элементы 6 поворачива ются. Затем под действием осевого усилия пружины 4 сжимаются, корпус

1 . опускается и режущие элементы 6 фиксируются при помощи упоров 10. После чего реверсируют направление вращения бу1160002

Составитель С. Денисова

Техред И. Верес Корректор И. Эрдейи

Тираж 540 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4, Редактор О. Бугир

Заказ 3707 26 ровой коронки и производят бурение скважины. Реверсирование необходимо для того, чтобы режущие элементы 6 резали грунт передними гранями.

Использование предлагаемой буровой коронки позволит бурить.скважины вращательным методом, многократно используя режущие элементы при их самозатачивании, диод

/2, 8

44

Ф

В не извлекая буровую коронку из скважины до полного использования их ресурса.

Этим обеспечиваются высокая механическая скорость бурения до полного износа режущих элементов и значительное сокращение времени на проведение спуско-подъемных операций, что особенно важно, при бурении глубоких скважин.