Породоразрушающий инструмент

Изобретение относится к области буровой техники, а именно к породоразрушающим долотам для бурения твердых и крепких пород преимущественно вращательным и ударно-вращательным способом.

Известен породоразрушающий инструмент, включающий корпус с отверстиями, в которых закреплены вставки из износостойкого материала с рабочей головкой и хвостовиком (см. И.К. Масленников. Буровой инструмент. М.: Недра, 1989 г., с. 52).

К недостаткам данного инструмента в первую очередь следует отнести малую надежность крепления вставок. Это связано с недостаточным натягом между контактирующими поверхностями стенок отверстий корпуса и наружной поверхностью вставок.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является породоразрушающий инструмент, содержащий корпус с отверстиями, в которых посредством промежуточных втулок закреплены вставки с цилиндрическими хвостовиками и рабочей головкой (см. авт. св-во СССР №1668619, кл. Е21В 10/46, 1991 г.).

В этих долотах крепление вставок осуществляется посредством их запрессовки через промежуточные втулки с эксцентричной поверхностью. Отмечая высокую надежность крепления вставок в известных долотах, необходимо также отметить и сложность применяемого способа, что значительно повышает стоимость буровых инструментов, использующих такой способ крепления, а также эффективность их работы.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы инструмента и, как следствие, снижение затрат на изготовление бурового долота.

Указанный технический результат достигается тем, что в породоразрушающем инструменте, содержащем корпус с отверстиями, в которых посредством промежуточных втулок закреплены вставки с коническими хвостовиками и рабочей головкой, согласно изобретению хвостовики и промежуточные втулки выполнены с ответными коническими поверхностями, при этом внутренний диаметр промежуточных втулок уменьшается от хвостовиков вставок к их рабочей головке, а на конической поверхности промежуточных втулок со стороны, обращенной в направлении хвостовика, выполнены продольные сквозные пазы, имеющие во фронтальной плоскости коническую форму, причем длина продольных сквозных пазов меньше длины промежуточных втулок.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид породоразрушающего инструмента, на фиг. 2 - общий вид промежуточной втулки.

Породоразрушающий инструмент включает корпус 1 с отверстиями 2, в которых посредством промежуточных втулок 3 закреплены твердосплавные вставки 4 с коническим хвостовиком 5 и рабочей головкой 6. Хвостовик 5 и втулка 3 выполнены с ответными коническими поверхностями 7. Внутренний диаметр промежуточной втулки 3 уменьшается от хвостовика 5 вставки 4 к ее рабочей головке 6. При этом на конической поверхности промежуточных втулок 3 со стороны, обращенной в направлении хвостовика 5 вставки 4, выполнены продольные сквозные пазы 8, имеющие во фронтальной плоскости коническую форму (см. фиг. 2). Длина продольных сквозных пазов меньше длины промежуточных втулок (см. фиг. 2).

Такая форма выполнения хвостовика 5 вставки 4 и втулки 3 уменьшает появление зон концентрации напряжений между корпусом 1 и вставкой 4 при запрессовке последних в отверстия 2 корпуса 1. Это достигается путем перераспределения напряжений между коническими выступами 9 втулки 3. Благодаря этому упрощается процесс крепления вставок 4 при одновременном повышении надежности их крепления и эффективности работы инструмента в целом.

Таким образом, применение предложенного породоразрушающего инструмента позволяет повысить эффективность его работы при одновременном снижении стоимости изготовления и буровых работ в целом.