RU2462582C1 - Rock-destructing insertion (versions) - Google Patents

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: rock-destructing insertion includes shank, working head with reaming lug, protruding in plane of shank outer diameter, and sleeve forming reaming lug by its side surface. Sleeve is rigidly attached to upper part of working head designed stepped. As per the first version of design, upper step of working head is located off-centred relative to shank, and as per the second version, sleeve is designed with off-centred channel.

EFFECT: improving insertion operating efficiency.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к буровым долотам, а именно к породоразрушающим вставкам для буровых долот, предназначенных для разрушения перемежающихся по твердости пород.The invention relates to drill bits, namely, rock cutting inserts for drill bits intended for the destruction of alternating hardness rocks.

Известна породоразрушающая вставка, включающая рабочую головку с режущей кромкой и хвостовик с боковыми режущими кромками, при этом передняя часть зубка образована цилиндрической поверхностью, радиус которой больше радиуса цилиндрической поверхности задней части зубка (см. авт. СССР №794158, кл. Е21В 10/16, 1981).Known rock cutting insert, including a working head with a cutting edge and a shank with side cutting edges, while the front part of the clove is formed by a cylindrical surface, the radius of which is greater than the radius of the cylindrical surface of the back of the clove (see ed. USSR No. 794158, CL E21B 10/16 , 1981).

Недостатком этой вставки является сложность изготовления и малый ресурс работы из-за частых сколов режущих кромок при разрушении твердых пропластков пород, особенно при использовании его в качестве калибрующего элемента.The disadvantage of this insert is the complexity of manufacture and a small service life due to frequent chipping of the cutting edges during the destruction of hard rock layers, especially when used as a calibrating element.

Наиболее близкой к предложенной по технической сущности и достигаемому результату является породоразрушающая вставка, включающая хвостовик и рабочую головку с приливом, выступающим в плане за наружный диаметр хвостовика (см. авт.св. СССР №1446267, кл. Е21В 10/16, 1988).Closest to the proposed technical essence and the achieved result is a rock cutting insert, which includes a shank and a working head with a tide, which in terms of the outer diameter of the shank (see ed. St. USSR No. 1446267, class E21B 10/16, 1988).

Данная породоразрушающая вставка благодаря выполнению рабочей головки с приливом расширяет область ее применения как для оснащения калибрующих поверхностей бурового инструмента (шарошечных долот и коронок), так и для оснащения промежуточных венцов. К недостаткам ее следует отнести сравнительно малую эффективность, особенно при бурении по абразивным породам. Это связано с тем, что при использовании вставок в качестве калибрующих элементов прилив вставок выходит из строя гораздо быстрее, чем остальная часть рабочей головки, т.к. калибрующая часть любой вставки работает в гораздо более сложных условиях из-за участия его одновременно в разрушении забоя и калибровке стенок скважины или керна.This rock-cutting insert due to the implementation of the working head with the tide expands the scope of its application both for equipping the calibrating surfaces of the drilling tool (roller cone bits and crowns), and for equipping the intermediate crowns. Its disadvantages include relatively low efficiency, especially when drilling on abrasive rocks. This is due to the fact that when using inserts as calibrating elements, the tide of the inserts fails much faster than the rest of the working head, because the calibrating part of any insert works in much more difficult conditions due to its participation at the same time in the destruction of the bottom and calibration of the walls of the well or core.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы вставки, в первую очередь, при использовании ее в качестве калибрующего элемента.In connection with the stated technical result of the invention is to increase the efficiency of the insert, primarily when using it as a calibrating element.

Указанный технический результат по первому варианту достигается тем, что в породоразрушающей вставке, включающей хвостовик и рабочую головку с приливом, выступающим в плане за наружный диаметр хвостовика, согласно изобретению рабочая головка вставки выполнена ступенчатой формы, причем верхняя ступень расположена эксцентрично относительно хвостовика, а прилив рабочей головки образован жестко соединенной с эксцентричной ступенью рабочей головки втулкой, которой снабжена вставка, при этом боковая поверхность втулки армирована материалом, износостойкость которого выше, чем у материала рабочей головки вставки.The specified technical result according to the first embodiment is achieved by the fact that in the rock cutting insert, including a shank and a working head with a tide protruding in plan for the outer diameter of the shank, according to the invention, the working head of the insert is made in a stepped form, with the upper stage being eccentric relative to the shank, and the working tide the head is formed by a sleeve rigidly connected to the eccentric stage of the working head, with which the insert is provided, while the side surface of the sleeve is reinforced by the mother scrap, whose wear resistance is higher than that of the working head insert material.

По второму варианту указанный технический результат достигается тем, что в породоразрушающей вставке, включающей хвостовик и рабочую головку с приливом, выступающим в плане за наружный диаметр хвостовика, согласно изобретению она снабжена втулкой, рабочая головка вставки выполнена ступенчатой формы, а прилив рабочей головки образован втулкой, выполненной с эксцентричным каналом, диаметр которого соответствует наружному диаметру верхней ступени рабочей головки, которая жестко соединена с втулкой, при этом боковая поверхность втулки армирована материалом, износостойкость которого выше, чем у материала рабочей головки вставки.According to the second embodiment, the technical result is achieved in that in a rock cutting insert including a shank and a working head with a tide protruding in plan for the outer diameter of the shank, according to the invention it is provided with a sleeve, the working head of the insert is stepwise shaped, and the tide of the working head is formed by a sleeve, made with an eccentric channel, the diameter of which corresponds to the outer diameter of the upper stage of the working head, which is rigidly connected to the sleeve, while the side surface of the sleeve a It is framed by a material whose wear resistance is higher than that of the material of the working head of the insert.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 и 2 представлен общий вид вставки в двух вариантах.The invention is illustrated by the drawing, where in Fig.1 and 2 presents a General view of the insert in two versions.

Предложенная вставка по первому варианту включает хвостовик 1 и рабочую головку 2 с приливом 3, выступающим в плане за наружный диаметр хвостовика 1. Рабочая головка 2 вставки выполнена ступенчатой формы, причем верхняя ступень 4 ее расположена эксцентрично относительно хвостовика 1. Вставка снабжена втулкой 5, жестко соединенной с эксцентричной ступенью 4 и образующей прилив 3 рабочей головки 2. При этом боковая поверхность втулки 5 армирована материалом, износостойкость которого выше, чем у материала рабочей головки 2 вставки. Так, если рабочая головка 2 вставки изготавливается из твердого сплава, то втулка 5 должна армироваться алмазным слоем. Если же рабочая головка 2 армируется алмазами, то для армировки втулки 2 должны использоваться более качественные алмазы, например, алмазы XX группы для рабочей головки 2 и алмазы ХУ группы для армировки втулки 5.The proposed insert according to the first embodiment includes a shank 1 and a working head 2 with a tide 3 protruding in plan for the outer diameter of the shank 1. The working head 2 of the insert is stepped in shape, and its upper stage 4 is eccentric relative to the shank 1. The insert is provided with a sleeve 5, rigidly connected to the eccentric step 4 and forming a tide 3 of the working head 2. In this case, the side surface of the sleeve 5 is reinforced with a material whose wear resistance is higher than that of the material of the working head 2 of the insert. So, if the working head 2 of the insert is made of hard alloy, then the sleeve 5 should be reinforced with a diamond layer. If the working head 2 is reinforced with diamonds, then better diamonds should be used for reinforcing the sleeve 2, for example, diamonds of the XX group for the working head 2 and diamonds of the XU group for reinforcing the sleeve 5.

Породоразрушающая вставка по второму варианту включает хвостовик 1 и рабочую головку 2 с приливом 3, выступающим в плане за наружный диаметр хвостовика 1. Как и в первом варианте, вставка снабжена втулкой 5, рабочая головка 2 вставки выполнена ступенчатой формы, а прилив 3 рабочей головки 2 образован втулкой 5, выполненной с эксцентричным каналом 6, диаметр которого соответствует наружному диаметру верхней ступени 4 рабочей головки 2. Втулка 5 жестко соединена с верхней ступенью 4 рабочей головки 2, при этом боковая поверхность ее армирована материалом, износостойкость которого выше, чем у материала рабочей головки 2 вставки.The rock-breaking insert according to the second embodiment includes a shank 1 and a working head 2 with a tide 3 protruding in plan for the outer diameter of the shank 1. As in the first embodiment, the insert is equipped with a sleeve 5, the working head 2 of the insert is made in steps, and the tide 3 of the working head 2 formed by a sleeve 5 made with an eccentric channel 6, the diameter of which corresponds to the outer diameter of the upper stage 4 of the working head 2. The sleeve 5 is rigidly connected to the upper stage 4 of the working head 2, while its side surface is reinforced with a mat ialom whose wear resistance is higher than that of the material of the working head 2 is inserted.

При армировке бурового долота или коронки предлагаемые вставки размещают на калибрующей части, ориентируя прилив 3 в сторону стенок скважины или керна. Такая схема расположения вставок позволяет значительно усилить калибрующую способность бурового инструмента и широко варьировать схемой поражения забоя как в буровых коронках, так и при использовании их для вооружения шарошечных долот.When reinforcing the drill bit or crown, the proposed inserts are placed on the calibrating part, orienting the tide 3 in the direction of the walls of the well or core. Such an arrangement of inserts can significantly enhance the calibrating ability of the drilling tool and vary widely with the pattern of damage to the face both in drill bits and when using them to equip cone bits.

Предложенная вставка позволяет повысить эффективности работы использующих их породоразрушающих инструментов, в первую очередь, при использовании ее в качестве калибрующего элемента.The proposed insert allows you to increase the efficiency of the rock-cutting tools using them, primarily when using it as a calibrating element.

Claims (2)

1. Породоразрушающая вставка, включающая хвостовик и рабочую головку с приливом, выступающим в плане за наружный диаметр хвостовика, отличающаяся тем, что рабочая головка вставки выполнена ступенчатой формы, причем верхняя ступень расположена эксцентрично относительно хвостовика, а прилив рабочей головки образован жестко соединенной с эксцентричной ступенью рабочей головки втулкой, которой снабжена вставка, при этом боковая поверхность втулки армирована материалом, износостойкость которого выше, чем у материала рабочей головки вставки.1. Rock-breaking insert, including a shank and a working head with a tide protruding in plan for the outer diameter of the shank, characterized in that the working head of the insert is made in a stepped form, the upper stage being eccentric relative to the shank, and the tide of the working head is rigidly connected to the eccentric stage the working head of the sleeve, which is equipped with the insert, while the side surface of the sleeve is reinforced with a material whose wear resistance is higher than that of the material of the working head of the insert ki. 2. Породоразрушающая вставка, включающая хвостовик и рабочую головку с приливом, выступающим в плане за наружный диаметр хвостовика, отличающаяся тем, что она снабжена втулкой, а рабочая головка вставки выполнена ступенчатой формы, при этом прилив рабочей головки образован втулкой, выполненной с эксцентричным каналом, диаметр которого соответствует наружному диаметру верхней ступени рабочей головки, которая жестко соединена с втулкой, при этом боковая поверхность втулки армирована материалом, износостойкость которого выше, чем у материала рабочей головки вставки. 2. A rock-breaking insert, including a shank and a working head with a tide protruding in plan for the outer diameter of the shank, characterized in that it is provided with a sleeve, and the working head of the insert is stepped in shape, while the tide of the working head is formed by a sleeve made with an eccentric channel, the diameter of which corresponds to the outer diameter of the upper stage of the working head, which is rigidly connected to the sleeve, while the side surface of the sleeve is reinforced with a material whose wear resistance is higher than that of mater ala working head insert.

Images