Породоразрушающий твердосплавный элемент шарошечного долота

 

СО}03 СОВЕТСКИХ

СОЩЕЛИСТИЧЕСКИХ

PECflVEiËÈÊ

Ai (!9) (И) Е 21 В 10/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3750421/22-03 (22) 08. 06. 84 (46) 07.05.86. Бюл.И 17 (71) Московский геологоразведочный институт им. Серго Орджоникидзе (72) Л.Г.Грабчак, А.П. Карпиков, Б.Н.Кузовлев, А.В.Павлов и В.В.Чуносов (53) 622.24.05.55 (088.8) (56) Патент США Ф 4716725, кл. 175-374, опублик. 1979. (54)(57) 1.ПОРОДОРАЗРУЦИ01ЦИЙ ТВЕРДОСППАВНЫИ ЭЛЕМЕНТ ШАРОШЕЧНОГО ДОЛОТА, включающий рабочую головку и цилиндрический хвостовик с углублением цля размещения материала матрицы шарошки, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности крепления породоразрушающего элемента в материале матрицы шарошки, эффективности разрушения пород за счет увеличения удельного давления на забой скважины, равномерного распределения нагрузки и экономии твердого сплава, рабочая головка и хвостовик выполнены в виде цилиндрических колец и штыревой центральной вставки, установленных соосно с зазорами для размещения материала матрицы шарошки, причем центральная штыревая вставка выполнена с выпуклым полусферическим породоразрушающим концом и коническим — противоположным ему, а углубление в хвостовике и рабочая головка образованы последовательным смещением цилиндрических колец и штыревой центральной вставки.

2. Элемент шарошечного долота по п.1, отличающийся тем, что внутренние поверхности цилиндрических колец со стороны рабочей головки выполнены коническими с направлением вершин конусов к рабочей головке.

1229300

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к породоразрушающим тнердоспланным элементам крупногабаритных шарошечных долот для бурения скважин н крепких породах.

Цель изобретения — поньппение на— дежности крепления породоразрушающего твердосплавного элемента в материале матрицы шарошки, эффективности разрушения пород за счет увеличения удельного давления на забой скважины, равномерного распределения нагрузки и экономии твердого сплава.

На фиг. 1 показан породоразрушающий твердосплавный элемент шарошечного долота, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг.l; на фиг. 3 — породоразрушающий элемент, закрепленный в материале матрицы шарошки, продольный разрез, Породораэрушающий тнердосплавный элемент шарошечного долота состоит из цилиндрических колец l и 2, штыревой центральной вставки 3, образующих его хвостоник, установленных соосно с зазорамй 4 и 5 для размещения материала н матрицы шарошки и с последовательным смещением между собой так, что в хвостовике породоразрушающего элемента образуется углубление 6, предназначенное для размещения материала 7 матрицы. При этом одновременно образуется ступенчатая рабочая головка 8. Штыреная центральная вставка. 3 имеет выпуклые породоразрушающие концы 9 в виде полусферы и концы 10 в виде конуса. Цилиндрические кольца ) и 2 выполнены с внутренними коническими понерхностяии 11.

Монтаж породоразрушающего элемента н материале 7 матрицы шарошки долота осуществляется методом прессовой посадки, причем вершины конусов внутренних поверхностей цилиндрических колец и 2 обращены к ра-бочей головке породоразрушающего элеиента и в сторону полусферического конца 9 штыревой цилиндрической вставки. При этом за счет наличия внутренних конических поверхностей ll цилиндрических колец 1 и 2 и конического конца 10 штыревой центральной вставки 3 обеспечивается распор материала 7 матрицы шарошки в зазорах

4 и 5 и адежное закрепление породоразрушающего тнердосплавного элемента н шарошке.

В процессе бурения долото вращаt0 ется на забое скважины и породоразрушающие тнердосплавные элементы пе-. риодически наносят удары по его поверхности, разрушая породу. В момент внедрения н породу породоразрушающей тнердоспланный элемент образует лунку выкола. При этом одновременно происходит истиранию материала 7 матрицы шарошки в зазорах 4 и 5 между цилиндрическими кольцами и 2 и шты2р ревой центральной вставкой 3 и материала рабочей голонки породоразрушающего тнердосплавного элемента шарошки долота.

В связи с меньшей твердостью мате25 риала 7 матрицы шарошки, чем твердость породоразрушающего твердосплавного элемента долота, происходит более интенсивное истирание материала 7 матрицы шарашки, В результате этого обеспечивается сохранение ступенчатой формы рабочей голонки 8 породоразрушающего твердосплавного элемента шарошки, необходимой для равномерного ее контакта с поверхностью забоя скважины и эффективного раэру35 шения породы за счет поочередного внедрения в нее штыревой центральной вставки 3, а затеи цилиндрических колец 2 и 1, Кроме того, при передаче сил реак4О ции со стороны. породы забоя скважины на долото за счет наличия внутренl них конических поверхностей !1 на цилиндрических кольцах ) и 2 и конца 10 штыревой центральной вставки 3

45 н виде конуса породоразрушающего твердоспланного элемента будет происходить постоянное уплотнение материала 7 .матрицы н зазорах 4 и 5 и исключение ослабления крепления по50 родоразрушающего тнердосплавного элемента в шароп)ке.

1229300

Составитель А.Сергачев

Техред М.Ходанич

Редактор С.Лыкова

Корректор Г.Pешетник

Тира к 548 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1l3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Заказ 2425/26

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óõãîðîä, ул.Проектная, 4