Буровой резец

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, а конкретнее к резцам, предназначенным для бурения шпуров в массивах горных пород. Технический результат заявляемого изобретения выражается в увеличении ресурса работы бурового резца. Буровой резец включает корпус с двумя перьями и двумя твердосплавными вставками на них. Твердосплавные вставки в осевой плоскости резца выполнены в форме эллипсообразного овала Кассини. Лезвия вставок образованы вдоль больших осей овала Кассини, а сами большие оси овалов наклонены к оси резца под острым углом. 1 ил.

 

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, а конкретнее к резцам, предназначенным для бурения шпуров в массивах горных пород.

Известен резец для вращательного бурения шпуров РМ ([Михайлов, В.Г. Горные инструменты [Текст] / В.Г. Михайлов, М.Г. Крапивин. - М.: Недра, 1970. - 216 с.], с. 39, рис. 20, в), представляющий собой двухперый резец с симметричными относительно оси резца твердосплавными режущими вставками.

Недостатком бурового резца РМ является ограниченная область применения - бурение шпуров в углях и мягких породах.

Наиболее близким к заявляемому является буровой резец БИ-741А ([Михайлов, В.Г. Горные инструменты [Текст] / В.Г. Михайлов, М.Г. Крапивин. - М.: Недра, 1970. - 216 с/], с. 41, рис. 21, б). Этот резец состоит из корпуса, двух твердосплавных режущих вставок и имеет отрицательный передний угол заточки 15°.

Недостатком бурового резца БИ-741А является наличие концентраторов напряжений на теле твердосплавных режущих вставок, что приводит к их сколам и быстрому затуплению лезвий с выходом из строя всего бурового резца.

Задачей предлагаемого изобретения является увеличение ресурса работы бурового резца.

Решение указанной задачи достигается использованием в конструкции бурового резца твердосплавных режущих вставок в форме эллипсообразного овала Кассини ([Бронштейн, И.Н. Справочник по математике [Текст] / И.Н. Бронштейн, К.А. Семендяев. - М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1959. - 608 с.], с. 106, рис. 50, а).

Технический результат заявляемого изобретения выражается в увеличении ресурса работы бурового резца.

Указанный технический результат достигается тем, что в буровом резце с режущей вставкой, включающем корпус с двумя перьями и двумя твердосплавными вставками на них, согласно изобретению, твердосплавные вставки в осевой плоскости резца выполнены в форме эллипсообразного овала Кассини, при этом лезвия вставок образованы вдоль больших осей овала Кассини, а сами большие оси овалов наклонены к оси резца под острым углом.

Предлагаемый буровой резец с режущей вставкой поясняется чертежом.

Заявляемый буровой резец состоит из корпуса 1, двух перьев с твердосплавными вставками 2 в форме эллипсообразного овала Кассини. Под эллипсообразным овалом Кассини ([Бронштейн, И.Н. Справочник по математике [Текст] / И.Н. Бронштейн, К.А. Семендяев. - М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1959. - 608 с.], с. 106, рис. 50, а) понимается кривая четвертого порядка, описываемая уравнением (х22)2-2с222)-(а44)=0, где а и с - постоянные величины, большие нуля, при этом . Он имеет большую СА и малую BD оси ([Бронштейн, И.Н. Справочник по математике [Текст] / И.Н. Бронштейн, К.А. Семендяев. - М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1959. - 608 с.], с. 106, рис. 50, а).

В предлагаемом буровом резце лезвия выполнены вдоль больших осей овала, а для облегчения процесса забуривания большие оси овалов наклонены к оси резца под острым углом α, что обеспечивает касание резцом забоя в точках, приближенных к оси резца.

Эллипсообразный овал Кассини, обладает тем свойством, что прямая линия, проведенная в плоскости овала, имеет с овалом не более двух точек и эта кривая не имеет ни точек перегиба ни точек возврата, ни узловых точек, то есть она является выпуклой по всему периметру ([Выгодский, М.Я. Справочник по высшей математике [Текст] / М.Я. Выгодский. - М.: Наука, 1973. -872 с.], с. 771).

В отличие от обычного эллипса эллипсообразный овал Кассини имеет особые точки с нулевой кривизной, именно это свойство эллипсообразного овала Кассини обеспечивает устойчивое положение твердосплавной вставки во взаимодействии с забоем.

Работает буровой резец с режущей вставкой в форме эллипсообразного овала Кассини следующим образом: резцу задается вращение в соответствии со стрелкой показанной на чертеже с одновременной осевой подачей на забой. При этом две твердосплавные вставки 2 своими лезвиями начинают срезать горную породу на забое. Точки A1 и А2 овалов Кассини при этом имеют исходную нулевую кривизну (k=0), то есть для этих точек центры радиусов кривизны ρ=1/k находятся в бесконечности.

Используемые в конструкции бурового резца твердосплавные вставки 2 в форме эллипсообразного овала Кассини позволяют достигать образования между лезвиями и забоем полного контакта, по которому осуществляется разрушение горной породы, что способствует уменьшению затуплений лезвий в отличие от существующих резцов, в которых основное взаимодействие лезвий с забоем осуществляется в точках бесконечной кривизны.

Таким образом, заявляемый буровой резец с режущей вставкой в форме эллипсообразного овала Кассини за счет твердосплавных вставок в форме эллипсообразного овала Кассини обеспечивает полный контакт при взаимодействии лезвий с забоем, способствуя тем самым уменьшению затуплений лезвий и увеличивая таким образом ресурс работы бурового резца.

Буровой резец, содержащий корпус с двумя перьями и двумя твердосплавными вставками на них, отличающийся тем, что твердосплавные вставки в осевой плоскости резца выполнены в форме эллипсообразного овала Кассини, при этом лезвия вставок образованы вдоль больших осей овала Кассини, а сами большие оси овалов наклонены к оси резца под острым углом.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к угольной промышленности, а точнее к резцам для вращательного бурения шпуров в углепородных массивах. Предложен буровой резец для вращательного бурения шпуров, содержащий корпус с хвостовиком, два образующих рассечку пера с закрепленными на них двумя симметричными относительно оси вращения твердосплавными вставками, выполненными в виде отрезка цилиндра - «копыта», содержащими цилиндрическую и две плоские пересекающиеся поверхности.

Изобретение относится к угольной промышленности, а точнее к буровым резцам с твердосплавными режущими вставками. Технический результат заключается в увеличении ресурса и области применения резца для вращательного бурения на горные породы с коэффициентом крепости по М.М Протодьяконову до f=10…12.

Изобретение относится к вращательному шарошечному буровому долоту. Технический результат заключается в повышении долговечности долота.

Изобретение относится к горной промышленности, а точнее к резцам, предназначенным для бурения шпуров в массивах горных пород. Технический результат заключается в снижении энергоемкости процесса разрушения забоя при бурении.

Группа изобретений относится к армированному пропитанному матричному скважинному снаряду, способу его армирования, а также к армированному пропитанному матричному буровому долоту.

Группа изобретений относится к PDC-долотам и к способам размещения PDC-резцов на долоте. Технический результат заключается в улучшении режущей способности и повышении прочности буртика долота.

Изобретение относится к области буровой техники и может быть использовано при производстве буровых долот с вооружением в виде поликристаллических алмазных элементов, предназначенных для строительства скважин.

Изобретение относится к области металлургии и горного дела, а именно к коронкам для вскрытия леток доменной печи, а также для ударно-вращательного бурения мелко шпуровых скважин.

Группа изобретений относится к буровым долотам, способам их изготовления и способам бурения скважины с использованием этих долот. Технический результат заключается в меньшей агрессивности долота при бурении криволинейных участков и большей агрессивности при бурении прямолинейных участков скважин.

Изобретение относится к лопастному долоту для роторного бурения. Технический результат заключается в улучшенной защите резцов от воздействия нагрузок, увеличении срока службы долота, предотвращении растрескивания и скалывания режущих элементов.

Группа изобретений относится к забойному инструменту вращательного бурения и к способу бурения скважины. Технический результат заключается в обеспечении более гладкой поверхности буровой скважины, предотвращении преждевременного повреждения резцов и увеличении срока службы бурового долота путем управления скоростью изменения моментальной глубины резания бурового долота.

Изобретение относится к угольной промышленности, а точнее к резцам для вращательного бурения шпуров в углепородных массивах. Предложен буровой резец для вращательного бурения шпуров, содержащий корпус с хвостовиком, два образующих рассечку пера с закрепленными на них двумя симметричными относительно оси вращения твердосплавными вставками, выполненными в виде отрезка цилиндра - «копыта», содержащими цилиндрическую и две плоские пересекающиеся поверхности.

Группа изобретений относится к лопастным долотам режуще-скалывающего действия для бурения толщи горных пород под нефть и газ или другого назначения. Лопастное долото с износостойкой режущей структурой включает корпус с присоединительной резьбой, центральным каналом и выходными отверстиями, защищенными твердосплавным покрытием лопастями и калибрующей частью, основным режущим профилем с множеством PDC резцов с клиновидной режущей формой торца алмазного слоя.

Изобретение относится к области инструмента режуще-истирающего типа для бурения скважин на жидкие и газообразные полезные ископаемые, а именно к буровым лопастным долотам, армированным алмазно-твердосплавными пластинами PDC.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к способу крепления пластин-резцов со сверхтвердыми слоями и твердосплавной подложкой для бурения кольцевыми коронками.

Группа изобретений относится к буровому долоту, способу его изготовления, способу бурения ствола скважины, буровой системе. Технический результат заключается в возможности регулирования действующей на долото нагрузки.

Группа изобретений относится к режущему элементу, способу его формирования и инструменту для бурения подземных пород. Технический результат заключается в снижении повреждений и дефектов в режущем элементе.

Группа изобретений относится к буровым долотам. Технический результат заключается в улучшении гидравлических характеристик долота.

Изобретение относится к области нефтегазовой промышленности, в частности к строительству нефтяных и газовых скважин и может найти применение для увеличения диаметра ствола скважины в заданном интервале.

Группа изобретений относится к породоразрушающему инструменту, преимущественно гидромониторного типа, а именно к их промывочным узлам. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы промывочного узла.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, а конкретнее к резцам, предназначенным для бурения шпуров в массивах горных пород. Технический результат заявляемого изобретения выражается в увеличении ресурса работы бурового резца. Буровой резец включает корпус с двумя перьями и двумя твердосплавными вставками на них. Твердосплавные вставки в осевой плоскости резца выполнены в форме эллипсообразного овала Кассини. Лезвия вставок образованы вдоль больших осей овала Кассини, а сами большие оси овалов наклонены к оси резца под острым углом. 1 ил.

Наверх