SU505800A1 - Thermomechanical drilling tool - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к термомеханическому буровому инструменту, оснащенному абразивными элементами, генерирующими тепло при трении их о породу, и резцами дл  скалывани  термически ослабленной породы. The invention relates to a thermomechanical drilling tool equipped with abrasive elements that generate heat when rubbing them against the rock, and cutters for cleaving the thermally weakened rock.

Известны термомеханические буровые инструменты , содержащие внутренний кольцеобразный корпус с торцовыми абразивными элементами, которые при вращении инструмента взаимодействуют с породой и в результате трени  создают в ней термические напр жени . Дл  более эффективного разрушени  породы предусматриваетс  дополнительное воздействие на нее резцами, которые расположены между абразивными элементами и скалывают термически ослабленную породу, при этом корпус, несущий резцы, имеет возможность осевого перемещени  относительно корпуса с абразивпыми элементами.Thermomechanical drilling tools are known that contain an inner ring-shaped body with face abrasive elements that, when the tool rotates, interact with the rock and, as a result of friction, create thermal stresses in it. In order to more effectively destroy the rock, an additional impact on it with cutters is provided, which are located between the abrasive elements and the thermally weakened rock is cleaved, while the case carrying the cutters has the possibility of axial movement relative to the case with abrasive elements.

Однако известные инструменты имеют сравнительно сложную конструкцию из-за необходимости применени  ударного механизма дл  сообщени  динамических нагрузок резцами.However, the known tools have a relatively complex structure due to the need to use a percussion mechanism for communicating dynamic loads with chisels.

Целью изобретени   вл етс  создание инструмента более простого по конструкции.The aim of the invention is to make the tool simpler in construction.

Дл  этого в предлагаемом инструменте несущий резцы корпус жестко соединен с переходником , который имеет некруглый в поперечном сечении шпиндель, подвижно сочлененный с другим переходником, жестко соединенными с несущим абразивные элементы корпусом, при этом между переходниками размещен упругий элемент.To do this, in the proposed tool, the body bearing the cutters is rigidly connected to the adapter, which has a non-circular cross-section spindle, movably articulated with another adapter, rigidly connected to the body bearing the abrasive elements, while an elastic element is placed between the adapters.

На фиг. 1 изображен предлагаемый инструмент , продольный разрез; на фиг. 2 - то же, вид снизу.FIG. 1 shows the proposed tool, a longitudinal section; in fig. 2 - the same, bottom view.

Инструмент имеет наружный кольцеобразный корпус 1, несущий резцы 2, которые размещены между абразивными элементами 3, прикрепленными к торцу внутреннего кольцеобразного корпуса 4.The tool has an outer annular body 1 carrying the cutters 2, which are placed between the abrasive elements 3 attached to the end of the inner annular body 4.

Наружный корпус 1 посредством трубы 5 соединен с переходником 6, который сочлен етс  с буровой колонной (не изобрал ена) и имеет иекруглый в поперечном сечении шпипдель 7, подвижно соединенный с переходником 8, скреплепным с трубой 9. Труба жестко соедипена с внутренним корпусом 4. Между переходниками Ь и 8 размещена тарельчата  .пружина 10, охватывающа  шпиндель 7.The outer casing 1 is connected via pipe 5 to adapter 6, which is coupled to the drill string (not shown) and has a spindle 7 circularly in cross section, movably connected to adapter 8, which is clamped to pipe 9. The pipe is rigidly connected to the inner case 4. Between the adapters b and 8 is placed a spring mat. Spring 10 covering the spindle 7.

Инструмент работает следуюо им образом.The tool works in the following way.

Вращение от буровой колонны передаетс  инструменту через переходник 6, при этом резцы 2 и абразивные элементы 3 вращаютс  с одинаковой скоростью. Осева  нагрузка от буровой колонны на резцы 2 передаетс  через переходник 6, трубу 5 и корпус 1, а на абразивные элементы 3 - через переходник 6, пружину 10, переходник 8, трубу 9 и 4. Шпиндель 7, соедин ющий оба переходника 6 и 8, позвол ет осущеетвлнть оее вое перемещение резцов 2 и абразивных элементов 3 относительно друг друга и одновременное их вращение.The rotation from the drill string is transmitted to the tool through the adapter 6, while the cutters 2 and the abrasive elements 3 rotate at the same speed. The axial load from the drill string to the cutters 2 is transmitted through adapter 6, pipe 5 and body 1, and to abrasive elements 3 through adapter 6, spring 10, adapter 8, pipe 9 and 4. Spindle 7 connecting both adapters 6 and 8 , allows the movement of the cutters 2 and the abrasive elements 3 relative to each other and their simultaneous rotation.

В процееее бурени  на контакте породы и абразивных элементов 3 возник .ет высока  температура :1а счет трени  между ними. В резул( про-иосчь породы снижаетс  и ре цы 2 осуществ;1 ют скалывание термически ослабленного сло  породы.During the drilling process at the contact of the rock and the abrasive elements 3, a high temperature arose: 1a by friction between them. During the rezul (pro-iosch rock shrinks and recut 2 realizes; 1 they are chipping the thermally weakened rock layer.

Ф о р м у л а изобретен и  Formula is invented and

Термомеханический буровой инструмент, содержащий взаимно подвижные в осевом Thermomechanical drilling tool containing mutually movable in axial

иапрапленпи внутренний кольнеобразный корпус с торцовыми абразивными элементами , генерирующими тепло при трении их о породу, и нарзжный корпус с резцами дл  скалывани  термически ослабленной породы, расположенными между абразийны.ми элементами , отличающийс  те.м, что, с целью упрон;.ени  консгрукции инструмента, наружны корпус жестко соединен с переходником , когорый имеет некруглый в поперечном сечении щпиндель, подвижпо сочлененный с другим переходником, жестко соединенным с внутренним корпусом, а между переходниками размещен упругий элемент.ipraplenpi inner kolneobrazny case with face abrasive elements that generate heat when rubbing them against the rock, and an anesthetical case with cutters for cleaving the thermally weakened rock located between the abrasive elements, differing from the , the outer casing is rigidly connected to the adapter, which has a non-circular cross-sectional spindle, slidingly articulated with another adapter rigidly connected to the inner casing, and between them the pack another element.

фуг. гfug. g