Шарошечное долото

 

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту. Цель - повышение ресурса долота путем обеспечения принудительной циркуляции через опору промывочной жидкости и измельчения содержащихся в ней механических примесей. Шарошечное долото содержит лапы 1 с цапфами 2, шарошки (Ш) 3, установленные на цапфах 2 посредством износостойких втулок (В) 4, 5 и 8, закрепленных на Ш 3. На В 4, 5 и 8 выполнены взаимопересекающиеся пазы 6 под углом к взаимоконтактирующим поверхностям (ВП) 7. Закреплена В 8 на внутреннем торце 9 Ш 3, контактирует с торцами 10 и 11 В 4 и 5. Образует В 8 полость 12 между внутренним торцом 9 Ш 3 и торцом 13 Ц 2. Пазы 6 на В 4, 5 и 8 сообщаются со сквозным продольным каналом 14 цапфы 2. Материал В 4, 5 и 9 - карбид кремния. При вращении Ш 3 буровой раствор по пазам 6 принудительно перемещается по ВП 7 и через полость 12 и канал 14 выходит наружу. Происходит охлаждение и смазка ВП 7. Высокотвердный карбид кремния измельчает механические примеси. Положительный эффект состоит в превышении стойкости опоры долота над долговечностью вооружения его шарошек. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 5 Е 21 В 10/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4224466/23-03 . (22) 19.02.87 (46) 30.01.90. Бюл. Р 4 (71) Научно-производственное объединение "Техника и технология добычи нефти" (72) Э. Л Л!ербаков, В.Н. Брызгалов и Д.В.Плюснин (53) 622.24.051.55 (088.8) (56) Патент США Г 3235316, кл. 308-8.2, опубл. 1972. (54) ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО (57) Изобретение относится к породоразрушающему инструменту. Цель - повышение ресурса долота путем обеспечейия принудительной циркуляции через опору промывочной жидкости и измельчения содержащихся в ней механиЧеских примесей. Шарошечное долото содержит .,лапы 1 с цапфами 2, шарошки (Ш) 3, установленные на цапфах 2 посредством

„„80„„1539305 А1

2 износостойких втулок (В) 4, 5 и 8, закрепленных на LI 3. На В 4, 5 и 8

В выполнены взаимопересекающиеся пазы

6 под углом к взаимоконтактирующим поверхностям (ВП) 7. Закреплена В 8 на внутреннем торце LI 3, контактирует с торцами 10 и 11 В 4 и 5. Образует В 8 полость 12 между внутренним торцом 9 Ш 3 и торцом 13 Ц 2. Пазы 6 на В 4,,5 и 8 сообщаются со сквозным продольным каналом 14 цапфы 2. Материал В 4, 5 и 9 - карбид кремния.

При вращении. Ш 3 буровой раствор по пазам 6 принудительно перемещается по ВП 7 и через полость 12 и канал

14 выходит наружу. Происходит охлаждение и смазка ВП 7. Высокотвердый карбид кремния измельчает механические примеси. Положительный эффект состоит в превышении стойкости опоры долота над долговечностью вооружения его шарошек. 2 ил. т

15393

05 4

5 и 8, при вращении шарошки 3 транс= портируются перемещающейся точкой пересечения пазов (по принципу тупых ножниц) за пределы долота через канал 14 цапфы 2. Самовывод крупных частиц из опоры долота способствует самоочищению канала 14 промывочной (смазывающей и охлаждающей) жидкостью. Монолитный поликристаллический карбид кремния имеет малый коэффициент. линейного (обьемного) расширения

0,44 при 1400 С, что позволяет свести люфт шарошки на опоре долота при сборке и дальнейшей эксплуатации к минимуму. При сборке долота, т.е. сборке шарошки со втулкой и цапфы со втулкой, возможна их дополнительная центровка за счет регулирования и заполнения зазора между этими деталями каким-либо материалом (металлом, сплавом) посредством пайки.

Положительный эффект от использования изобретения состоит в гарантированном превышении долговечности опор долота над долговечностью (стойкостью) вооружения его шарошек.

Иарошечное долото, содержащее лапы с цапфами, шарошки, установленные на цапфах посредством радиальных подшипников скольжения, каждый из которых состоит из двух закрепленных на шарошке и цапфе износостойких втулок с пазами на взаимоконтактирующих поверхностях и упорного подшипника, состоящего из износостойкого подпятника, закрепленного на внутреннем торце шарошки и контактирующего с торцом цапфы, отличающееся тем, что, с целью повышения ресурса долота путем обеспечения принудительной циркуляции через опору промывочной жидкости и измельчения содержащихся в ней механичес.ких примесей, упорный подшипник выполнен в виде закрепленной в шарошке втулки, контактирующей с торцами втулок радиального подшипника и образующей полость между внутренним торцом шарошки и торцом цапфы, при этом в цапфе выполнен сквозной продольный канал, а пазы на втулках упорного и радиального подшипников выполнены взаимопересекающимися под углом к образующей взаимоконтактирующих поверхностей и сообщаются с каналом в цапфе

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к конструкциям опор скольжения шарошечных долот, а также может применяться во всех отраслях народного хозяйства, где применяются подшипники скольжения, работающие в абразивосодержащей среде.

Цель — повышение ресурса долота путем обеспечения принудитегФной цир. куляции через опору промывочной жид, кости и измельчения содержащихся в ней механических примесей.

На фи г. 1 представлена часть шаро- 5 шечного долота, разрез; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1.

Шарошечное долото содержит лапы 1 с цапфами 2,, шарошки 3, установленные на цапфах 2 посредством радиального подшипника скольжения, состоящего из

,двух, закрепленных на шарошке.3 и

,цапфе 2 соответственно износостойких втулок 4 и 5 с пазами 6 на взаимоконтактирующих поверхностях 7, и о упорного подшипника, состоящего из износостойкого подпятника, выполненного в виде втулки 8, закрепленной на вну;реннем торце 9 шарошки 3, и

«» K»P W««ToP 1«11 ф p g p Q g 3 Q Q p p T e H pt я втулок 4 и 5. Втулка 8 образует поЗ0 ормула изо лость 12 между внутренним торцом 9 шарошки 3 и торцом 13 цапфы 2. Пазы

6 на втулках 4, 5 и 8 выполнены взаимопересекающимися под углом к образующей взаимоконтактирующих поверхнос- З5 тей 7 и сообщаются через полость 12 со сквозным продольным каналом 14, выполненнйм. в цапфе 2. Втулки 4, и 8 выполнены из износостойкого материала на основе карбида кремния. 40

Иарошечное долото работает следующим образом.

При вращении шарошки 3 буровой раствор по пазам 6 принудительно перемещается по подшипникам и через полость 12 по каналу 14 выходит наружу. При этом происходят охлаждение и смазка взаимоконтактирующих поверхностей 7.

I 50

Использование карбида кремния в качестве материала втулок подшипников скольжения повышает их износостойкость, так как этот материал имеет твердость 9,2 по шкале Мооса

55 и даже наличие в буровой промывочной жидкости разрушаемой породы не нарушает условий его работы. Крупные же частицы, попадая в пазы 6 втулок 4, 5 1539305 через полость между внутренним торцом ки упорного и радиального подшипников шарошки и торцом цапфы, причем втул- выполнены из карбида кремния.

Составитель А.Николаев

Редактор Т.Парфенова Техред Л.Сердюкова Корректор И.Муска

Заказ 196 Тираж 469 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101