Твердосплавный зубок для буровых долот

 

Изобретение относится к шарошечным долотам, оснащенным твердосплавными зубками. Цель изобретения - повышение эффективности бурения за счет увеличения прочности рабочей головки зубка. Твердосплавный зубок содержит цилиндрический хвостовик 1, рабочую головку 2 с набегающей 3 и сбегающей 4 сторонами в виде клиновых поверхностей каждая. Ребра 5 на сторонах 3 и 4 расположены в плоскости симметрии зубка и наклонены к его оси под неравными углами а и /9 соответственно. Величины углов а и ft связаны между собой следующими соотношениями: ,. При работе долота зубок начинает контактировать с породой своей стороной 3. Значительное усиление стороны 4 за счет увеличения утла ft по сравнению с углом а, а также плавные радиусные переходы по всей, поверхности головки 2 повышает ее прочность. Угол заострения 80° Јfi + а 90 ° обеспечивает и достаточную прочность головки 2 и ее агрессивность . Предлагаемый зубок позволяет повысить показатели бурения на 30-50%. Зил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (н)й Е 21 В 10/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

80о (Р + а < 90 î

404Р-а (14 о (21) 4495748/03 (22) 22.09.88 (46) 15.09.91. Бюл. М 34 (71) Специальное конструкторское бюро по долотам Производственного объединения

"Куйбышевбурмаш" (72) В.П.Мокроусов, P.Ì.Áîãîìîëîa, А.В.Торгашов, А.Н.Попов, Б.H.Tðóøêèí, В.M.Êàñèëîâ и А,М,Чувилин (53) 622.24.051.55 (088.8) (56) Патент США N 4716977, кл. Е 21 В 10/16. опублик, 1988. (54) ТВЕРДОСПЛАВНЫЙ ЗУБОК ДЛЯ БУРОВЫХ ДОЛОТ (57) Изобретение относится к шарошечным долотам, оснащенным твердосплавными зубками. Цель изобретения — повышение эффективности бурения за счет увеличения прочности рабочей головки зубка. Твердосплавный зубок содержит цилиндрический

Изобретение относится к шарошечным долотам, оснащенным твердосплавными зубками.

Цель изобретения — повышение эффективности бурения за счет увеличения прочности рабочей головки.

На фиг.1 изображен твердосплавный зубок; на фиг.2 — вид по стрелке А на фиг.1; на фиг.3 — вид по стрелке Б на фиг.1.

Твердосплавный зубок содержит цилиндрический хвостовик 1 и рабочую головку 2 с набегающей 3 и сбегающей 4 сторонами в виде клиновой поверхности каждая, ребра 5 которых расположены в плоскости симметрии зубка и наклонены к

„„SU ÄÄ 1677230 А1 хвостовик 1, рабочую головку 2 с набегающей 3 и сбегающей 4 сторонами в виде клиновых поверхностей каждая. Ребра 5 на сторонах 3 и 4 расположены в плоскости симметрии зубка и наклонены к его оси под неравными углами а и Р соответственно.

Величины углов а и Р связаны между собой следующими соотношениями: 80 < j3 +

+ a <90,4

Р по сравнению с углом а, а также плавные радиусные переходы по всей. поверхности головки 2 повышает ее прочность. Угол заострения 80о

3 ил. оси зубка под неравйыми углами а на набегающей стороне 3 и P — на сбегающей стороне 4. Величины углов а и Рсвязаны между собой следующими соотношениями:

Для исключения воэможности возникновения концентраторов напряжений все переходы с одних плоскостей на другие, включая вершину и угол заострения породоразрушающего клина, выполнены с плавными радиусными переходами (R = 1: 2 — 4 мч

1677230

Предпочтительным является вариант, когда ребра 6, образованные пересечением клиновых поверхностей набегающей 3 и сбегающей 4 сторон лежат в плоскости симметрии зубка, перпендикулярной ребрам 5, т,е. рабочая головка зубка имеет форму пирамиды.

Указанный (предпочтительный) вариант позволяет выполнить зубок равнопрочным по отношению усилия нагружения, возникающего при встрече с породой (стрелка В на фиг.1).

Значительное усиление сбегающей стороны 4 за счет увеличения угла /3 по сравнению с углом а в пределах

40 (j3=aс 140 а также плавные радиусные переходы (R =

= 1:2 — 4,0) на всей поверхности рабочей головки обеспечивают зубку более высокие прочностные свойства. При этом угол заострениярабочейголовки80,В+а «90 обеспечивает и достаточную прочность рабочей головки зубка и ее агрессивность, поскольку при а+Р < 80 резко снижается стойкость зубка из-за сколов и поломок его рабочей головки, а при и +P > 90 значительно снижается объем лунки разрушения породы и эффективность бурения. При работе долота на забое зубок начинает контактировать с породой набегающей стороной. Во время внедрения зубка его усиленная рабочая головка обеспечивает интенсивное разрушение породы при увеличении стойкости, что позволяет повысить показатели бурения в пределах 30 — 50, Формула изобретения

Твердосплавный зубок для буровых долот, содержащий цилиндрический хвостовик и рабочую головку с набегающей и сбегающей сторонами в виде клиновой поверхности каждая, ребра которых расположены в плоскости симметрии зубка, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности бурения за счет увеличения прочности рабочей головки, углы наклона ребер к оси зубка на набегающей стороне а и сбегающей стороне Р выполнены неравными, причем их величины связаны сле25 дующим соотношением;

80 аф+.а <90

4 ф3 — а < 14"

1677230

Составитель А.Николаев

Техред М. Моргентал Корректор Т.Палий

Редактор С.Рекова

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

Заказ 3092 Тираж 359 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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