Выбор твердосплавных коронок
Ребристые коронки предназначены для бурения мягких горных пород, отличающихся неустойчивостью и склонностью к выщелачиванию, I-IV категории по буримости. В соответствии с отмеченными свойствами горных пород коронки имеют ребра, обеспечивающие большие зазоры (рис. 4).
Рис. 4 Ребристая коронка М6
Рис. 5. Резцовые твердосплавныекоронки: СМ4 (а) и СМ6 (б):
1 - корпус; 2 – центральный резец; 3 и 4 – наружный и внутренний подрезные резцы.
Рис. 6. Самозатачивающиеся твердосплавные коронки:
Коронка СА2: 1, 4 – основной и подрезной резцы; 2, 3, 5 – опорная, оберточная и установочная пластины
Резцовые и самозатачивающиеся коронки типов СМ, СТ, СА предназначены для бурения горных пород V-IX категории по буримости и показаны на рис. 5 и рис. 6.
Условия применения этих коронок, их размеры, число резцов и параметры режимов бурения приведены в табл.6.
Таблица 6
Коронка | Категория пород по буримости | Характеристика пород | Типичные представители пород | Диаметр, мм | Число резцов | Осевая нагрузка на 1 основной резец, Н | Окружная скорость коронки, м/с | ||
наружный | Внутрен- ний | Основных | Подрез-ных | ||||||
Ml | І - Ш | Мягкие однородные | Суглинки, глины, торф, мел | 151 132 112 93 | 8 8 8 | - | 500-600 | 1,0-1,5 | |
М2 | II - IV | Мягкие с твердыми прослойками | Глины, слабо сцементированные песчаники, глинистые алевролиты, мергели, неплотные известняки | 151 132 112 93 | ИЗ 93 74 58 | 14 14 12 12 | 600-800 | 1,0-1,5 | |
М5 | II - IV | Мягкие однородные | Глины, сла-бо сцементированные песчаники, ангидриты, глинистые сланцы | 151 132 112 93 | 107 88 68 | 24 24 16 | 6 6 4 4 | 300-600 | 1,0-1,5 |
СМЗ | IV -VI | Мало-абразивные монолитные | Аргиллиты, алевролиты, глинистые сланцы, доломиты, гипсы, известняки | 133 114 94 75 59 44 31 | 12 12 | - | 600-1000 | 1,0-1,6 |
Продолжение табл. 6
СМ4 | V – VI, Частично VII | Малоабра-зивные монолитные и перемежа-ющиеся по твердости | Алевролиты, аргиллиты, глинистые и песчанистые сланцы, известняки, базальты, дуниты | 500-800 | 0,8-1,5 | ||||
СМ5 | VI - VII | Малоабра-зивные монолит- ные и трещино- ватые | Доломиты, известняки, серпентини-ты, перидотиты | 500-700 | 1,0-1,6 | ||||
СТ2 | IV - VI | Малоаб-разивные трещи-новатые, переме-жающиеся | Известняки, частично окремненные доломиты, сланцы с твердыми включе-ниями | 500-800 | 0,6-1,2 | ||||
СА1 | VI - VIII | Абразивные монолитные, плотные, тонко- и мелкозер-нистые | Песчаники, грубые алевролиты, габбро, порфириты, песчаные сланцы | 500-800 | 0,8-1,5 | ||||
СА5 | VI - VIII | Абразивные монолитные и перемежаю- щиеся | Песчаники, алевролиты, диориты, габбро, пор- фириты, окварцован-ные известняки | 500-600 | 0,6-1,5 |
Продолжение табл. 6
СА6 | VI-VIII частично IX | Абра- зивные монолитные и перемежающиеся | Песчани- ки, алев- ролиты, диориты. габбро, порфири-ты, оквар-цованные известняки | 400-500 | 0,6-1,5 | ||||
СА4 | VI-IX | Абра- зивные моно- литные и трещинова- тые | Пироксени- ты, базаль- ты, габбро. скарны | 500-600 | 0,6-1,5 |
3.1.2. Выбор алмазных коронок
Алмазные коронки применяются в породах VI -XII категорий по буримости.
В настоящее время в зависимости от расположения объемных алмазов выпускают следующие коронки:
- однослойные - с расположением объемных алмазов в один слой;
- импрегнированные - объемные алмазы расположены без определенного порядка по всему рабочему объему матрицы;
- зубчатые - режущая кромка зуба армируется по поверхности крупными полированными алмазами, кроме того, вершина каждого зуба армирована по всему объему импрегнированными алмазами с зернистостью 120 - 200 шт/кар.
Конструкция алмазных коронок показана на рис.7. Каждая коронка на корпусе имеет индекс.
Индекс коронки состоит из трех частей.
I часть обозначает тип коронки. Первые две цифры от 01 до 99 показывают порядковый номер конструкции коронки. Конструкция определяется формой торца и промывочной системой коронки. После первых цифр стоит буква, показывающая расположение объемных алмазов в коронке:
А -однослойные;
И - по всему рабочему объему матрицы (импрегнированные коронки).
После буквы, показывающей расположение объемных алмазов, стоит цифра, которая указывает твердость матрицы:
3 нормальная матрица 20 - 25 IIRC. 4 - твёрдая матрица 30 - 35 HRC, 3 нормальная матрица 20 - 25 IIRC. 4 - твёрдая матрица 30 - 35 HRC, |
3 – нормальная матрица 20 – 25 HRC;
4 – твёрдая матрица 30 – 35 HRC;
5 – очень твёрдая матрица 50 – 55 HRC;
Рис. 7. Конструкции алмазных коронок:
а) – однослойных; б) – импрегнированных; 1,2 – объемные алмазы; 3 – подрезные алмазы; 4 – матрица
II часть индекса характеризует качество и зернистость алмазов в коронке.
Буквой индекса указывается сорт объёмных алмазов, затем цифрой - минималь-
ное число алмазных зёрен данной фракции, буквой - сорт подрезных алмазов и
цифрой - их зернистость.
III часть индекса составляет заводской номер коронки, товарный знак заво-
да-изготовителя; цифры 1, 2, 3, 4 указывают квартал изготовления коронки.
Пример обозначения стандартной коронки: 01A3 Д60К40 № 71083 АИ 3 -конструкция коронки 01, однослойная с нормальной матрицей. Объёмные алмазы - дробленные зернистостью 60 - 90 шт/кар, подрезные алмазы – овализированные зернистостью 40 - 60 шт/кар. Заводской номер 71083, изготовлен на Кабардино-Балкарском заводе алмазного института (КБЗАИ) в третьем квартале
Пример обозначения специализированной коронки КДТ - 4А (И) - коронка двойной трубы, четвёртого типа, однослойная, импрегнированная.
Крупность алмазов.
Величина алмазов в коронке определяет производительность бурения и работоспособность коронки. В бурении величину алмазов - зернистость - принято оценивать в штуках, приходящихся на один карат.
В породах средней твёрдости (IV - VII категорий по буримости) наилучшие результаты показывают зубчатые коронки (рис. 7, в), армированные алмазами зернистостью от 2 - 5 до 10-20 шт/кар; в твердых породах (VII - IX категорий по буримости) целесообразно использовать однослойные коронки (рис. 7, а), армированные алмазами зернистостью от 20 - 30 до 60 - 90 шт/кар; в очень твёрдых породах (X - XII категорий по буримости) - импрегнированные коронки (рис. 7, б) с алмазами зернистостью от 120 до 400 шт/кар. Импрегнированные коронки относятся к самозатачивающемуся породоразрушающему инструменту, так как при изнашивании одного слоя алмазов в работу вступают алмазы следующего слоя.
Износостойкость матрицы коронки.
Матрица служит для закрепления в ней алмазов, отвода тепла, возникающего в процессе бурения, а также для обеспечения своевременного обнажения режущих элементов (алмазов) при бурении. В процессе бурения частицы шлама разбуриваемой породы истирают материал матрицы, в результате чего алмазы обнажаются.
В твердых абразивных породах частицы шлама интенсивно истирают материал матрицы и излишне обнажают алмазы, что может привести к растрескиванию, скалыванию и выпадению алмазов из матрицы. В малоабразивных породах частицы шлама почти не истирают материал твердой матрицы и не обнажают алмазы. При недостаточном обнажении алмазы не внедряются в породу и не разрушают ее.
Необходимая степень обнажения алмазов достигается применением матриц различной твердости. Для бурения в твердых монолитных породах малой абразивности используют матрицы 3 (с нормальной твердостью); для бурения в плотных монолитных, а также трещиноватых породах средней абразивности и абразивных - твердые матрицы 4; для бурения в весьма абразивных горных породах, разрушенных и трещиноватых - очень твердые матрицы 5.
В табл. 7 приведены типы алмазных коронок для пород различной категории и степени трещиноватости в зависимости от типа колонковой трубы.
Таблица 7
Дата добавления: 2016-06-18; просмотров: 4264;