RU2655455C1

RU2655455C1 - Drilling bit

Info

Publication number: RU2655455C1
Application number: RU2017130064A
Authority: RU
Inventors: Леонид Трофимович Дворников; Сергей Михайлович Никитенко; Иван Алексеевич Жуков; Виктор Александрович Корнеев
Priority date: 2017-08-24
Filing date: 2017-08-24
Publication date: 2018-05-28

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: invention relates to mining, or more precisely to a drilling tool of impact-rotary action. Drill bit contains the body, the impact surface of the shell and indenter. Indenters that are not peripheral with respect to the center of the impact surface of the shell are located at different ranges from the center of the impact surface of the body along the rays drawn from this center through a given angle.

EFFECT: technical result consists in reducing the energy intensity of the drilling process and labor input in the manufacture of the drilling bit.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к горному делу, а точнее к буровому инструменту ударно-поворотного действия.The invention relates to mining, and more specifically, to a percussion-rotary drilling tool.

Известна буровая коронка КОШ, армированная штырями сферической формы [Крапивин, М.Г. Горные инструменты [Текст] / М.Г. Крапивин, И.Я. Раков, Н.И. Сысоев. - М.: Недра, 1990. - 256 с., стр. 46, рис. 2.14 в].Known drill bit KOSH, reinforced with spherical pins [Krapivin, MG Mountain tools [Text] / M.G. Krapivin, I.Ya. Rakov, N.I. Sysoev. - M .: Nedra, 1990. - 256 p., P. 46, Fig. 2.14 in].

Недостатком буровой коронки КОШ является истирание матрицы в процессе бурения с обнажением твердого сплава.The disadvantage of the KOSH drill bit is the abrasion of the matrix during drilling with exposure of the hard alloy.

Наиболее близкой к предлагаемой является буровая коронка [Патент SU 1404631 А1]. Она состоит из корпуса с закрепленными на его ударной поверхности по концентрическим окружностям от центра к периферии инденторами, с цилиндрическими хвостовиками и расположенными на одном уровне рабочими частями, выполненными в виде выпуклой криволинейной поверхности вращения, пересекающейся с цилиндрической поверхностью хвостовика. При этом центр вращения криволинейной поверхности периферийных инденторов расположен вне оси хвостовика, а наибольший размер поперечного сечения рабочей части индентора расположен по контуру коронки.Closest to the proposed is the drill bit [Patent SU 1404631 A1]. It consists of a housing with indenters fixed on its shock surface in concentric circles from the center to the periphery, with cylindrical shanks and working parts located at the same level, made in the form of a convex curved surface of revolution intersecting with the cylindrical surface of the shank. The center of rotation of the curved surface of the peripheral indenters is located outside the axis of the shank, and the largest cross-sectional dimension of the working part of the indenter is located along the contour of the crown.

Недостатком буровой коронки [Патент SU 1404631 A1] является значительная энергоемкость процесса бурения, а также трудоемкость в изготовлении коронки.The disadvantage of the drill bit [Patent SU 1404631 A1] is the significant energy consumption of the drilling process, as well as the complexity in the manufacture of the crown.

Задачей настоящего изобретения является снижение энергоемкости процесса бурения и трудоемкости при изготовлении буровой коронки.The present invention is to reduce the energy intensity of the drilling process and the complexity in the manufacture of the drill bit.

Решение поставленной задачи достигается размещением на ударной поверхности корпуса коронки инденторов, не являющихся периферийными относительно центра ударной поверхности корпуса коронки, по специальной схеме.The solution to this problem is achieved by placing on the shock surface of the crown body of the indenters that are not peripheral relative to the center of the shock surface of the crown body, according to a special scheme.

Технический результат заявляемого изобретения заключается в снижении энергоемкости бурения и трудоемкости при изготовлении буровой коронки.The technical result of the claimed invention is to reduce the energy consumption of drilling and the complexity in the manufacture of the drill bit.

Указанный технический результат достигается тем, что предлагается буровая коронка, содержащая корпус, ударную поверхность корпуса и инденторы, при этом инденторы, не являющиеся периферийными относительно центра ударной поверхности корпуса, расположены на разных радиусах от центра ударной поверхности корпуса по лучам, проведенным из этого центра через заданный угол.The specified technical result is achieved by the fact that it is proposed a drill bit containing the housing, the impact surface of the housing and indenters, while indenters that are not peripheral relative to the center of the impact surface of the housing are located at different radii from the center of the impact surface of the housing along the rays drawn from this center through given angle.

Предлагаемая буровая коронка поясняется чертежами: на фиг. 1 приведен ее общий вид, на фиг. 2 - схема размещения инденторов на ударной поверхности. Буровая коронка состоит из корпуса 1, его ударной поверхности 2 с центром в точке О, периферийных относительно точки О инденторов 3, инденторов 4, 5, 6, не являющихся периферийными. Инденторы 4, 5, 6 расположены на разных радиусах r₁, r₂, r₃ относительно точки О по лучам ОО₁, ОО₂, ОО₃ соответственно. При этом лучи OO₁, ОО₂, ОО₃ проведены из точки О через заданный угол ϕ.The proposed drill bit is illustrated by drawings: in FIG. 1 shows its general view, in FIG. 2 - arrangement of indenters on the impact surface. The drill bit consists of a housing 1, its impact surface 2 centered at point O, peripheral relative to point O of indenters 3, indenters 4, 5, 6, which are not peripheral. Indenters 4, 5, 6 are located at different radii r ₁ , r ₂ , r ₃ relative to point O along the rays OO ₁ , OO ₂ , OO _3, respectively. In this case, the rays OO ₁ , OO ₂ , OO _{3 are} drawn from the point O through a given angle ϕ.

Предлагаемое расположение инденторов 4, 5, 6, не являющихся периферийными относительно центра О ударной поверхности 2 корпуса буровой коронки, обусловлено достижением следующего эффекта. Буровая коронка при осуществлении ударно-поворотного бурения всегда после нанесения удара поворачивается на строго определенный угол ϕ, зависящий от коэффициента крепости разрушаемых пород. При первом ударе индентор 4 разрушит забой в точке, расположенной на луче OO₁ на расстоянии r₁ от центра О. Далее произойдет поворот коронки на угол ϕ и индентор 5 займет позицию также на луче OO₁ и за счет второго удара произойдет второе разрушение на этой линии. При следующем повороте коронки уже индентор 6 займет свое место на той же линии OO₁ и третьим ударом обеспечит радиальное разрушение по всей линии OO₁. В результате такой геометрии расположения инденторов на ударной поверхности корпуса буровой коронки можно целенаправленно производить разрушение забоя по лучевым линиям, исходящим из центра О через заданный угол. Доразрушение при этом производится периферийными инденторами 3.The proposed location of the indenters 4, 5, 6, which are not peripheral with respect to the center O of the impact surface 2 of the drill bit body, is due to the achievement of the following effect. When performing rotary drilling, the drill bit always rotates by a strictly defined angle ϕ after the impact is applied, depending on the strength coefficient of the rock being destroyed. On the first impact, indenter 4 will destroy the face at a point located on the beam OO ₁ at a distance r ₁ from the center O. Then the crown will rotate by an angle ϕ and indenter 5 will also take a position on the beam OO ₁ and due to the second impact, a second destruction will occur on this lines. At the next rotation of the crown, the indenter 6 will already take its place on the same line OO ₁ and with the third blow it will provide radial destruction along the entire line OO ₁ . As a result of this geometry of the location of the indenters on the impact surface of the drill bit body, it is possible to purposefully destroy the face along the radial lines emanating from the center O through a given angle. In this case, additional destruction is carried out by peripheral indenters 3.

Посредством предлагаемого расположения инденторов достигается разрушение горной породы по концентрическим линиям, проведенным из центра забоя через заданный угол, что устраняет переизмельчение разрушенной горной породы, а также упрощает конструкцию буровой коронки. В результате этого снижается энергоемкость бурения и трудоемкость при изготовлении буровой коронки.Through the proposed location of the indenters, rock destruction is achieved along concentric lines drawn from the center of the face through a given angle, which eliminates the crushing of the destroyed rock, and also simplifies the design of the drill bit. As a result, the energy consumption of drilling and the complexity in the manufacture of the drill bit is reduced.

Claims

Буровая коронка, содержащая корпус, ударную поверхность корпуса и инденторы, отличающаяся тем, что инденторы, не являющиеся периферийными относительно центра ударной поверхности корпуса, расположены на разных радиусах от центра ударной поверхности корпуса по лучам, проведенным из этого центра через заданный угол.A drill bit comprising a body, a body impact surface and indenters, characterized in that indenters that are not peripheral with respect to the center of the body impact surface are located at different radii from the center of the body impact surface along the rays drawn from this center through a given angle.