SU1114779A1 - Буровое одношарошечное долото - Google Patents

Abstract

1. БУРОВОЕ ОДНОШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО, содержащее корпус с наклонной цапфой и установленную на ней сферическую шарошку с центром на пересечении осей долота и цапфы, оснащенную вставками с рабочими головками , кромка которых образована двум  поверхност ми, одна из которых , ориентированна  в сторону вращени  - выпукла , отличающеес   тем, что, с целью повьпиени  его эффективности в работе путем исключени  непоражаемых участков забо , режуща  кромка вставок выполнена по радиусу RI,, св занному с радиусом долота Pvg соотношением Ь рд 0,9-1,1, а длцна ее Lr св зана с Rg соотношением Уи 0,38-0,58. 2. Долото по п. 1, отличающеес  тем, что, с целью самозатачивани  режущей кромки и лучшего удалени  разрушенной породы, друга  (О поверхность рабочей головки вставки, ориентированна  в сторону, противоположную вращению корпуса, имеет вогнутую форму. Jib Nj ;0

Description

1111 Изобретение относитс  к породоразрушающему инструменту, а именно к одношарошечным буровым долотам. Известно буровое шарошечное долото, включающее корпус с наклонной цапфой, на которой посредством запорного пальца установлена коническа  шарошка, армированна  твердосплавными зубками со сферической рабочей головкой . Основным недостатком данного доло- 1 та  вл етс  то, что коническа  шарошка имеет значительно меньшие размеры, чем диаметр скважины, поэтому в процессе работы долота шарошка перекатываетс  вокруг оси скважины. Это 1 чет за собой уменьшение устойчивости волота и возникновение поперечных Kcut лебаний шарсмики, что снижает эффективность работы долота, что усугубл етс  малой вооруженностью долота и малым 2 ресурсом работы опоры. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому: результату  вл етс  буровое одношарошечное долото, содержащее корпус с на клонной цапфой и установленную на ней сферическую Шарошку с центром на пересечении осей долота и цапфы, осна щенную вставками с рабочими головками , режуща  кромка которых образована двум  поверхност ми, одна из которых, ориентированна  в сторону вращени  корпуса , выпукла . Использование сферической шарощки позвол ет увеличить во оруженность и мощность опоры и обеспечивает плавную, без больших динамических ударов работу шарошки 2j . Однако примен емые дл  вооружени  шарошки вставки цилиндрической формы с указанной рабочей головкой не обеспёчивают эффективной работы долота из-за резкого снижени  механической скорости бурени  даже при небольшом износе твердосплавных вставок и невозможности обеспечени  достаточно полного перекрыти  забо  вставками цилиндрической формы, заз-оры между которыми, исход  из услови  технологичности изготовлени , должны быть не менее диаметра хвостовика вставок . Цель изобретени  - повьш1ение эффективности работы долота путем исключени  непоражаемых участков забо , обеспечени  самозатачивани  режущей кромки и лучшего удалени  разрушенной породы. . 9 Цель достигаетс  тем, что в буровом одношарошечном долоте, содержащем корпус с наклонной цапфой и установленную на ней сферическую шарошку с центром на пересечении осей долота и цапфы, оснащенную вставками с рабочими головками, режуща  кромка которых образована двум  поверхност ми , одна из. крторых ориентированна  в сторону вращени  корпуса , выпукла , режуща  кромка вставок выполнена по радиусу Rt, св занному с радиусом долота Rg соотношением Ь/р 0,9-1,1, а длина ее L св зана с Rg соотношением / ,58. При этом друга  поверхность рабочей головки вставки, ориентированна  в сторону, противополс сную вращению корпуса, имеет вогнутую форму. На фиг. 1 изображен общий вид долота с продольной схемой размещени  вставок на фиг. 2 - вставка, вид сбоку, на фиг. 3 - то же, план; на фиг. 4 - сечение А-А на фиг. 2 на жг. 5 - сечение Б-Б на фиг. 2f ка фиг. 6 - схема размещени  вставок на шарошке. Буровое долото включает корпус 1 и сферическую шарошку 2, армированную тве15досплавными вставками 3, которые в зависимости от свойств разбуриваемых пород могут устанавливатьс  под различными углами к продольной оси шарошки. Режуща  кромка 4 рабочей головки 5 вставки 3 образов на двум  поверхност ми: выпуклой 6, ориентированной в сторону вращени  корпуса 1, и вогнутой 7. Заостренна  выпукло-вогнута  кромка 4 может быть образована по разному, например пересечением двух торов, имеющих одну ось. При этом радиус на вогнутой поверхности Rj меньше ради-, уса RJ поверхности тора на выпуклой стороне. При необходимости на вогнутой стороне могут быть размещены поперечные ребра жесткости. Длина Li режущей кромки составл ет (0,380|58 )Rg, а радиус ее Rj равен 0,91 ,1, радиуса долота Rg. Основание 8 вставки 3 может иметь различную форму , обеспечивающую надежное ее .закрепление в теле шарошки 2 любым известным способом - пайкой, завальцовкой , заливкой твердеющим материалом, и т.д. Угол наклона вставок 3 относительно радиуса шарошки 2 выбираетс 

из услови  обеспечени  наилучшего самозатачивани  режущей кромки во врем  бурени .

На фиг. 2-6 показан вариант с плоким основанием и боковыми плоскими гран ми, выполненными со скосом под острым углом об в сторону рабочей породоразрушающей кромки. Короткие торщ. вставки могут иметь плоскую или цилиндрическую поверхность (на фиг. 3 показано пунктиром).

Фрезерованный паз - гнездо также выполн етс  различной формы, ответной форме вставки 3, например с таким же углом ct . , .

Величина угла заострени  режущей кромки А выбираетс  с учетом прочностных свойств разбуриваемых пород, величины трени  и эффективности резани ,

Предлагаема  выпукло-вогнута  форма обеспечивает легкий и интенсивный сход стружки породы по вогнуто поверхности, а выпукла  обратна  поверхность обеспечивает максимальную прочность режущего клина (например, по сравнению с обратной плоской поверхностью ) .

Выполнение радиуса режущей кромки RK равным 0,9-1,1 радиуса долота Rj обусловленно допусками на изготовление вставок и самого долота и кинематикой работы одношарошечного долота, при которой во врем  вращени  щарошки 2 вставки 3 осуществл 

«от сложное планетарное пространствен ное перемещение по поверхности сферы диаметром, равным диаметру долота.

Выполнение радиуса режущей кр.омки 4 меньше 0,9 Rg ведет к образованию неперекрытых зон на забое, так . как в зтом случае уменьшаетс  контактна  поверхность вставок с забоем, а при выполнении режущей кромки с радиусом , больше 1,1 Rg, ухудшаетс  вписываейость шарошки в заданный диаметр , причем в этом случае в работе участвуют только концевые участки режущей кромки 4.

Выбор длины LI режущей кромки 4, равной 0,38-0,58, позвол ет резко увеличить перекрытие забо , исключив непоражаемые участки, ширина которых определ етс  величиной зазора между вставками. Ликвидащ1  непоражаемых участков на забое обеспечивает повьш1ение механической скорости бурени .

Таким образом, применение вставок предлагаемой формы дл  вооружени  одношарошечных долот позвол ет повысить эффективность работы последних за счет самозатачивани  режущей кроМКи, минимального темпа прироста контактной поверхности при абразивном износе вставок, лучшего удалени  разрушенной породы по вогнутой поверхности и исключени  непоражаемых участков на забое .

фиг 6

Claims (2)

1. БУРОВОЕ ОДНОШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО, содержащее корпус с наклонной цапфой и установленную на ней сферическую шарошку с центром на пересечении осей долота и цапфы, осна

Фиг7 щенную вставками с рабочими головками, режущая кромка которых образована двумя поверхностями, одна из которых, ориентированная в сторону вращения - выпуклая, отличающеес я тем, что, с целью повышения его эффективности в работе путем исключения непоражаемых участков забоя, режущая кромка вставок выполнена по радиусу R^, связанному с радиусом долота Rg соотн0шением^ь/р_а= 0,9-1,1, а длцна ее Lr связана с. Rg соотношением ^Lb/_R9= 0,38-0,58.

2. Долото поп. 1, отличающееся тем, что, с целью самозатачивания режущей кромки и лучшего удаления разрушенной породы, другая поверхность рабочей головки вставки, ориентированная в сторону, противоположную вращению корпуса, имеет вогнутую форму.

.su_nu 1114779 >