Результат интеллектуальной деятельности: КОЛЬЦЕВАЯ БУРОВАЯ КОРОНКА

Изобретение относится к коронкам, предназначенным для бурения скважин с отбором керна по трещиноватым и перемежающимся по твердости породам при разведке месторождений на твердые полезные ископаемые и воду.

Известен металлорежущий инструмент - торцовая фреза (патент РФ на изобретение №2318635), у которой армирующие высокостойкие пластины закреплены механическим способом.

Недостатки: система крепления режущих элементов торцовой фрезы не пригодна для пластин круглой цилиндрической формы, используемых для оснащения кольцевой буровой коронки, кроме того, фреза может применяться для обработки блоков горных пород, но не для бурения скважин.

Известна кольцевая буровая коронка (патент РФ на изобретение №2359103), содержащая корпус с присоединительной резьбой, разделенная промывочными каналами на секторы, снабженная резцами, которые армированы алмазно-твердосплавными пластинами и имеют отрицательные передние углы в плане к боковой внутренней поверхности резания, принятая нами в качестве прототипа.

Недостаток: невозможность восстановления изношенной коронки до ее номинальных размеров, так как все армирующие алмазно-твердосплавные пластины закреплены пайкой. Это ограничивает использование коронки одним буровым циклом.

Задачей изобретения является увеличение наработки кольцевой буровой коронки путем ее восстановления перестановкой алмазно-твердосплавных пластин, закрепленных механическим способом, которое достигается тем, что кольцевая буровая коронка содержит корпус с присоединительной резьбой, разделена промывочными каналами на секторы, которые снабжены резцами, армированными алмазно-твердосплавными пластинами и имеющими отрицательные передние углы в плане к боковой внутренней поверхности резания, причем резцы армированы сменными алмазно-твердосплавными пластинами, закрепленными в цилиндрических пазах цилиндрическими клиньями с прижимными винтами.

Сущность изобретения поясняется фиг.1, 2, 3, 4, 5.

На фиг.1 показан вид спереди кольцевой буровой коронки режущего типа с механическим креплением алмазно-твердосплавных пластин цилиндрическими клиньями с прижимными винтами.

На фиг.2 показан фрагмент вида сверху кольцевой буровой коронки режущего типа с механическим креплением алмазно-твердосплавных пластин цилиндрическими клиньями с прижимными винтами.

На фиг.3 представлена алмазно-твердосплавная пластина, цилиндрический паз и цилиндрический клин в ортогональной системе координат (X, Y, Z).

На фиг.4 представлен общий вид алмазно-твердосплавной пластины в сопряжении с цилиндрическим клином.

На фиг.5 представлены геометрические параметры установки алмазно-твердосплавной пластины и схема сил на режущей кромке.

Кольцевая буровая коронка режущего типа содержит корпус 1 с присоединительной резьбой 2, разделена промывочными каналами 3 на секторы 4, снабженные резцами 5, армированными алмазно-твердосплавными пластинами 6. В корпусе 1 в цилиндрическом пазу 7, имеющем диаметр, равный диаметру алмазно-твердосплавной пластины 6, расположен цилиндрический клин 8, обладающий ограниченной степенью свободы в перемещении по осям Х и Z, но способный перемещаться вдоль оси Y.

Вставленная в цилиндрический паз 7 алмазно-твердосплавная пластина 6 упирается своей задней поверхностью 9 в торцовую поверхность 10 цилиндрического паза 7 и прижимается к ней силой резания F и осевой силой P_z. Цилиндрический клин 8, закрепленный прижимным винтом 11 диаметром d, удерживает алмазно-твердосплавную пластину 6 от перемещений вдоль оси Y. Прижимной винт 11 удерживает цилиндрический клин 8 от вращения.

Кольцевая буровая коронка режущего типа работает следующим образом.

При вращении, передаваемом от става бурового станка (не показан), коронка, соприкасаясь с забоем скважины, разрушает его за счет того, что резцы 5, армированные алмазно-твердосплавными пластинами 6, установленными с отрицательным передним углом β и задним углом α, прорезают концентрические перекрывающие друг друга каналы. В процессе резания участвует лишь часть круглой кольцевой кромки алмазно-твердосплавной пластины 6, контактирующая с породой, износ которой приводит к изменению размеров инструмента. При этом большая часть круглой кольцевой кромки, не участвующая в резании, остается острой. Конструкция после перестановки алмазно-твердосплавных пластин позволяет использовать коронку многократно. Это увеличивает общую наработку дорогостоящего инструмента не менее чем в два раза, по сравнению с коронкой с припаянными алмазно-твердосплавными пластинами, чем и достигается задача изобретения.