коронка для ударно-вращательного бурения

Формула изобретения

Коронка для ударно-вращательного бурения, содержащая хвостовик, рабочую головку, разделенную в торцовой части крестообразной рассечкой на перья, отличающаяся тем, что хвостовик и рабочая головка выполнены монолитно с цельнолитыми рабочими перьями, причем рабочие перья выполнены с полутороидальной активной поверхностью, переходящей в усеченный конус.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к коронкам для ударно-вращательного бурения, и может быть использовано в горнодобывающей промышленности.

Известен породоразрушающий инструмент, оснащенный твердосплавными вставками, включающий корпус и установленные в корпусе породоразрушающие вставки [см. авт. св. СССР 1668619, кл. МПК⁷ Е 21 В 10/46, опубл. 07.08.91].

Недостатком известного инструмента является то, что при работе инструмента происходит поломка или выпадение твердосплавных вставок и нарушается процесс разрушения породы. С другой стороны, при надежном закреплении вставок происходит их износ, и для эффективной дальнейшей работы коронок необходима их переточка. Пластинчатые твердосплавные элементы ухудшают условия забуривания и самоцентрирования коронок. Активная площадь коронки, контактирующая с породой, небольшая, вследствие чего происходит быстрое затупление режущих кромок.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является коронка для ударно-вращательного бурения, включающая хвостовик, рабочую головку, разделенную в торцовой части на перья, армированные твердосплавными вставками [см. авт. св. СССР 1430495, кл. МПК⁷ Е 21 В 10/36, опубл. 15.10.88].

Недостатком прототипа является наличие твердосплавных породоразрушающих вставок, что приводит к необходимости переточки инструмента при затуплении вставок или к поломке инструмента вследствие выпадения вставок из корпуса коронки. Твердосплавные породоразрушающие элементы, выполненные в виде пластин, ухудшают условия забуривания коронок и их самоцентрирование.

Задачей изобретения является повышение эффективности бурения и удешевление изготовления коронки.

Технический результат заключается в улучшении условий для забуривания и самоцентрирования коронок с сохранением изначальной формы рабочей части коронки без переточки.

Этот технический результат достигается тем, что в известной коронке для ударно-вращательного бурения, содержащей хвостовик и рабочую головку, разделенную в торцовой части крестообразной рассечкой на перья, хвостовик и рабочая головка выполнены монолитными с цельнолитыми рабочими перьями, которые изготовлены с полутороидальной активной поверхностью, переходящей в усеченный конус.

Данная коронка позволит повысить эффективность бурения за счет улучшения условий забуривания и ее самоцентрирования, а также удешевить изготовление коронки.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 представлено продольное сечение коронки для ударно-вращательного бурения; на фиг.2 - разрез коронки по сечению А-А; на фиг.3 - вид сверху.

Коронка для ударно-вращательного бурения содержит хвостовик 1, рабочую головку 2 с центральным промывочным отверстием 3, которые выполнены монолитными. Рабочая головка 2 разделена в торцовой области рассечкой 4 на рабочие перья 5, выполненные с полутороидальной активной поверхностью. Рассечка выполнена крестообразной с переходом в карманы 6 для удаления буровой мелочи.

Устройство работает следующим способом.

При работе коронки происходит разрушение породы перьями 5 за счет удара. В центральной части коронки порода разрушается вследствие ее растрескивания при ударе. Разделение рабочей части 2 на перья 5 крестообразной рассечкой 4, переходящей в карманы для удаления буровой мелочи 6, позволяет улучшить условия очистки забоя скважины от разрушенной породы. Разрушенную породу удаляют из забоя скважины сжатым воздухом, который подают через центральное отверстие 3 и далее через диаметральную крестообразную рассечку 4. Максимальный размер частиц разрушенной породы определяют глубиной кармана t. При работе коронки происходит более интенсивный износ наружной поверхности рабочей части 2 за счет увеличенного пути трения. В поперечном сечении рабочие перья 5 выполнены в виде полутороидальной активной поверхности, переходящей в усеченный конус. Предлагаемая конструкция перьев 5 обеспечивает при износе сохранение изначальной формы рабочей части коронки 2. Рабочая часть коронки, контактирующая с породой, имеет большую поверхность. Это увеличение активной площади приводит к тому, что коронка не затупляется. Следовательно, данная коронка является самозатачивающейся и не требует переточки. Увеличенная высота рабочих перьев 5 h определяет их запас на износ и, следовательно, повышенный рабочий ресурс инструмента. Выполнение торцовой площади коронки в виде полутороидальной поверхности вращения обеспечивает хорошие условия для забуривания и самоцентрирования коронок. Шпур получается равномерно круглым, что является технологически выгодным. Использование предлагаемой коронки по сравнению с прототипом позволит повысить эффективность бурения в породах средней крепости за счет формы выполнения рабочей головки и рабочих перьев, удешевить изготовление коронки за счет ее монолитности.