Буровое шарошечное долото

 

БУРОВОЕ ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО, содержащее корпус с цапфой, имеющие центральные каналы для очистного агента, подшипниковый узел и шарошг ку, отличающееся тем, что, с целью повьппения износостойкости долота при ударном бурении, долото снабжено обратньм клапаном, установленным в центральном канале цапфы, а торец цапфы и ответная ему поверхность шарошки выполнены сферическими . СП с

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (ll)

SU у Е 21 В 10/22 (21) 3500164/22-03 (22) 16.07.82 (46) 30.04.84. Бюл. И 16 (72) В.Г.Фоминых, Е.Д.Карпухин, Ю.С.Погуда, В.В.Ламбров и А.А.Перегудов (71) Ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени институт горного дела им. А.А.Скочинского (53) 622.24.051.55(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

119 630393, кл. E 21 В 10/08, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

119 307174, кл. Е 21 В 10/22, 1970 (прототип). (54) (57) БУРОВОЕ ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО, содержащее корпус с цапфой, имекщие центральные каналы для очистного агента, подшипниковый узел и шарош-, ку, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения износостойкости долота при ударном бурении, долото снабжено обратным клапаном, установленным в центральном канале цапфы, а торец цапфы и ответная ему поверхность шарошки выполнены сферическими.

1089229

Изобретение относится к горной промьппленности, а именно к буровым шарошечным долотам, применяемым на станках для бурения взрывных скважин. 5

Известно буровое шарошечное долото, содержащее корпус с цапфой, выполненнйе с центральным каналом для очистного агента, подшипниковый узел и шарошку (1) .

Однако это устройство характеризуется значительным недостаткомиизкой эффективностью бурения, обусловленной возникновением усталостных деформаций на площади контакта 15 шарошки и цапфы, а также на малой площадке подшипникового узла и не имеет устройства для продувки (промывки) и охлаждения подшипника.

Известно также буровое шарошеч- 20 ное долото, содержащее корпус с цап- . фой, имеющие центральные каналы для очистного агента, подшипниковый узел и шарашку (2j .

Недостатком данного устройства является низкая производительность долота при использовании его при ударном бурении, поскольку подшипниковый узел будет воспринимать боль шие динамические нагрузки. 30

Цель изобретения — повышение износостойкости долота при ударном бу.— рении.

Поставленная цель достигается тему. что буровое шарошечное долото, содер-35 жащее корпус с цапфой, имеющие центральные каналы для очистного агейта, подшипниковый узел и шарошку, снабжено обратным клапаном, установленным в центральном канале цапфы, а торец цапфы и ответная ему поверхность шарошки выполнены сферическими.

На чертеже показано буровое шарошечное долото в сборе, продольный разрез.

Буровое шарошечное долото содержит корпус 1 с цапфой 2, выполненные с центральным каналом 3 для очист.ного агента (газа, жидкости и дру ), подшипниковый узел, включающий комп- 50 лект запорных шариков 4 и упорно центрирующих роликов 5. со сферическими торцами 6 и сферическую шарашку 7, установленную на цанфе 2 с возможностью ограниченного величи- 55 ной g h осевого перемещения по ней.

Торец 8 цапфы 2 выполнен со сферической поверхностью радиуса R, опиРающуюся на идентичную, т.е. того же радиуса поверхность 9 в теле шарошки, а в уширении 10 центрального канала 3 для очистного агента установлен обратный клапан, включающий шарик 11 и пружину 12, опи— рающуюся на втулочку 13, запрессо ; ванную н уширении 10.

Корпус i выполнен с дополнительным каналом 14 для очистного агента, поступающего в забойную зону скважины 15, минуя цапфу и шарошку.

Зазор g h2 для шариков 4 несколько больше зазора g h1 для роликов 5, что исключает передачу на шарики статических и динамических осевых усилий. Над корпусом размещен ударник, боек которого наносит периодические удары по корпусу (не показано).

Буровое шарошечное долото работает следующим образом.

С помощью става и ударника (не показаны) долото (корпус с цапфой) с вращением и периодическими ударами подают на забой скважины. Вследствие наклонного расположения цапфы относительно корпуса (под углом М ) шарошка, перекатываясь по поверхности забоя, вращается в направлении, противоположном направлению вращения корпуса.

Режуще- скалывающие. (дробящие)

1 породоразрушающие органы шарошки разрушают породу, а очистной агент, поступающий по каналу 14, выносит породные частицы по кольцевому зазору между стенкой скважины и ставом на дневную поверхность. В момент отскока цапфы от шарошки при периодических ударах бойка по корпусу вследствие внутренних упругих сил, реализуемых на сферических поверхностях, очистной агент но каналу 3 попадает в зазор между поверхностями 8 и 9. В моменты между ударами порции очистного агента, будучи запертыми обратным клапаном, сжимаются между этими поверхностями, образуя упруго-текучий слой, который выкимается к шарикам 4 и роликам 5, осуществляя их охлаждение и очистку.

Этот слой снижает трение сферических поверхностей 8 и 9 между собой, а также трение в подшипниковом узле. Пульсирующий эффект работы упруго-текучего слоя прояв1089229

Заказ 2889/28

Подписное

ВНИИ ПИ

Тирам: 564 ляется и в том, что в забойной зоне улучшается вынос породных частиц вследствие динамического конаткта режуще-скалывающих (дробяших) элементов с буримой породой и повышается стойкость динамически взаимодействующих деталей долота, так как "смягчается" непосредственный контакт деталей.

Все это обуславливает повышение производительности бурения за счет появления возможности увеличения статических и динамических нагрузок, а также стойкости долота.

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4