Шарошечный калибратор

 

Изобретение относится к буровому породоразрушающему инструменту, предназначено для шарошечных калибраторов и может быть использовано при бурении скважин различного назначения. Цель - повышение долговечности калибратора путем учета при регулировании его диаметра, износа вооружения и опор. Для этого узел калибровки имеет примыкающий к торцовой поверхности дополнительный конический участок шарошек, высоту и конусность которого определяют по математической формуле. Упорная шайба выполнена из материала , предел прочности на смятие которого более высокий, чем материала шарошки. Приращение диаметра калибратора происходит в течение всего срока работы калибратора до полного использования возможностей подшипников и вооружения . Такой калибратор обладает максимально возможным ресурсом и его работа характеризуется качественной проработкой стенок скважины. Свойство стабилизировать вращение колонны инструмента появляется максимально и в течение всего ресурса. 2 ил (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л Е 21 В 10/34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР " « °

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н =4дctgа (к+1), (2) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4322720/03 (22) 29.10.87 (46) 30.09.91. Бюл, М 36 (71) Специальное конструкторское бюро

Всесоюзного промышленного объединения

"Союзгеотехника" (72) С.М. Бодров, Н.И. Ивановская и В.А.

Гусев (53) 622.24.051.57(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М f357533, кл. Е 21 В 10/34, 1985. (54) ШАРОШЕЧНЫЙ КАЛИБРАТОР (57) Изобретение относится к буровому породоразрушающему инструменту, предназначено для шарашечных калибраторов и может быть использовано при бурении скважин различного назначения. Цель — повышение долговечности калибратора путем учета при регулировании его диаметра, изИзобретение относится к буровому породоразрушающему инструменту, а именно к шарошечным калибраторам, и может быть применено при бурении скважин различного назначения.

Целью изобретения является повышение долговечности калибратора путем учета при регулировании его диаметра, износа вооружения и опор.

На фиг. 1 схематически изображен шарошечный калибратор; на фиг. g — узел I на фиг. 1.

Шарашечный калибратор содержит шарашки 1 с вооружением 2, выполненные с конической поверхностью 3, установленные на наклонных цапфах 4, на опорах 5 скольжения, оси 6 которых расположены под углом а к оси 7 калибратора., Ы, 1680933 А1 носа вооружения и опор. Для этого узел калибровки имеет примыкающий к торцовой поверхности дополнительный конический участок шарошек. высоту и конусность которого определяют по математической формуле. Упорная шайба выполнена из материала, предел прочности на смятие которого более высокий, чем материала шарошки. Приращение диаметра. калибратора происходит в течение всего срока работы калибратора до полного использования возможностей подшипников и вооружения, Такой калибратор обладает максимально возможным ресурсом и его работа характеризуется качественной проработкой стенок скважины. Свойство стабилизировать вращение колонны инструмента появляется максимально и в течение всего ресурса. 2 ил, Узел регулировки калибратора выполнен в виде упорной шайбы 8, установленной на цапфе 4, и торцовой поверхности 9 шарошки 1.. К торцовой поверхности 9, взаимодействующей с упорной шайбой 8, примыкает дополнительный конический участок 10 шарошки 1, имеющий высоту Н и конусность, определяемые соотношениями, 2Р =2arctg 4 1) (1) 1

4СТца(к+ 1 где 2, — угол при вершине конуса дополнительного конического участка шарошки; а — угол наклона цапфы:

1680933 к == 0,1 — 1 — эмпирический коэффициент, учитывающий износ вооружения; д — максимально допустимый износ подшипника.

Предел прочности на смятие материала упорной шайбы 8 больше предела прочности на смятие материала шарошки 1, Калибратор работает следующим образом.

Вследствие радиального износа опор 5 шарошки 1 происходит сокращение площадки S торцовой поверхности 9, затем снятие торцовой поверхности и сокращение высоты Н дополнительного конического участка 10 шарашки 1, При этом происходит приращение диаметра калибратора на величину, примерно равную величине радиального износа. Приращение происходит в течение всего срока работы калибратора до полного. использования возможностей подшипников и вооружения.

Такой калибратор имеет максимально возможный ресурс и его работа характеризуется качественной проработкой стенок скважины, а свойство стабилизировать вращение колонны инструмента проявляется максимально и в течение всего ресурса, так как все рабочие пары (шарошка, цапфа) имеют номинальный рабочий диаметр и участвуют в калибровке скважины.

Формула изобретения

Шарошечный калибратор, содержащий наклонные цапфы, установленные на цапфах посредством опор скольжения кониче5 ские шарашки с вооружением и узел регулирования калибратора в виде установленной на цапфе упорной шайбы и торцовой поверхности шарошки, расположенной с возможностью взаимодействия с опорной

10 шайбой, отличающийся reM, что, с целью повышения долговечности калибратора путем учета при регулировании его диаметра, износа вооружения и опор, узел регулирования калибратора снабжен при15 мыкающим к торцовой поверхности дополнительными коническим участком шарошки, имеющим высоту Н и конусность, определяемые следующими соотношениями:

20 1

2$ =2arctg 4ctga(k+1)

Н = 4 д сЩ а (k + 1), где д — максимально допустимый радиальный износ подшипника;

25 2/3 — угол при вершине конуса дополнительного конического участка шарошки: а — угол наклона цапфы; к = 0,1-1 — эмпирический коэффициент, учитывающий износ вооружения, З0 причем упорная шайба выполнена из материала, предел прочности на смятие которого более высокий, чем материала шарошки.

1680933

Составитель А,Скалунов

Техред М.Моргентал Корректор С.Черни

Редактор С.Лисина

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

Заказ 3294 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР .113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5