Комбинированное шарошечно-лопастное долото

Авторы патента:

КАТАНОВ БОРИС АЛЕКСАНДРОВИЧ

КУРАКУЛОВ ЕВГЕНИЙ НИКОЛАЕВИЧ

РЯБОВ ОЛЕГ ДМИТРИЕВИЧ

ВОРОНОВ ЮРИЙ ЕВГЕНЬЕВИЧ

ПОДГОРНЫЙ МИХАИЛ СТЕПАНОВИЧ

E21B10/14 - комбинированные с невращающимися режущими органами, иными чем с направляющей частью

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ gi>876947

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Сециалистическив

Респубпнк (61) Дополнительное к авт. саид-ву « (22) Заявлено 01. 06. 78 (21) 2651030/22-03 Ф М с присоединением заявки Но (23) Приоритет

Е 21 В 10/14

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретеиий и открытий

Опубликовано301081. Бюллетень N9 40

Дата опубликования описания 30. 10. 81 (53) УДК 622. 24. .051.559 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б. А. Катанов, Е. Н. Куракулов, О. Д. Рябов, Ю.Е., Воронов и М. С. Подгорный (71) Заявитель

Кузбасский политехнический институт (54) КОМБИНИРОВАННОЕ ШАРОШЕЧНО-ЛОПАСТНОЕ ДОЛОТО

Изобретение относится к,горному делу, а именно к комбинированным буровым долотам для. бурения чередующихся по крепости пород с очисткой скважин сжатым воздухом.

Известны комбинированные режущешарошечные долота, у которых в центральной части жестко закреплены резца,а на периферийной части шарошки, причем резцы опережают шарошки (1).

Недостатком такого технического решения является невозможность эффективно сочетать достоинства режущих и шарошечных.органов при.бурении чередующихся по крепости пород. Шарошки плохо разрушают мягкие пропластки.пород, а резцы .быстро выходят из строя в крепких пропластках.

Известно также. комбинированное шарошечно-лопастное .долото, включакщее корпус, лапы с шарошками„ оснащенными периферийными и центральными зубьями,подвижную подпружиненную лопасть, режущая кромка которой имеет центральные и периферийные участки (2j.

Недостатком указанного долота является то, что режущая кромка лопасти находится в постоянном контакте с забоем и изнашивается неравномерно с увеличением износа от центра к периферии. В дальнейшем при бурении происходит перераспределение осевых усилий на участках режущей кромки лопасти, вследствие чего изношенные участки работают на истирание. Резко снижается скорость бурения и долото быстро выходит из строя.

Цель изобретения вЂ” уменьшение износа режущей кромки периферийного у астка лопасти при бурении крепких пропластков пород.

Указанная цель достигается тем, что режущая кромка лопасти выполнена в виде ступени, при этом централь15 ные участки опережают периферийные на высоту периферийных зубьев шарошек.

На фиг. 1 показано комбинированное режуще-шарошечное долото, общий

20 вид; на фиг. 2 вЂ” схема взаимодействия шарошки и режущей лопасти с забоем скважины при бурении мягких пропластков на фиг. 3 - то же, при бурении твердых пропластков.

Комбинированное шарошечно-лопастное долото состоит из корпуса 1, на лопастях 2 которого установлены зубчатые шарошки 3 с каналами для прохода сжатого воздуха. В корпусе

30 долота выполнены направляющие про876947 случае разрушается только зубчатой шарошкой (фиг. 3) . устранение контакта режущей кром кЧ периферийного участка (6) лопасти с породой при бурении крепких пропластков позволяет уменьшить износ периферийной наиболее изнашиваемой части лопасти и тем самым повысить стойкость долота в 1,5-2 раза и увеличить скорость бурения .на 15-20%.

g,";ïüHûå пазы, в которых размещена- режущая лопасть 4. Посредством пружи.вЂ” ны 5 и регулировочной гайки 6 лопасть сопряжена с корпусом долота. От выпадения иэ корпуса лопасть фиксируется пальцами 7. Режущая кромка состоит из центрального (A) и пери- ферийного (Б) участков. При этом периферийный участок выполнен выше центрального на величину (h ), которая равна высоте зуба (hj или незначительно превышает ее (h 7,h). Соотношение размеров режущих кромок центрального (ц) и периферийного (6) участков выбирается в зависимости от типа используемых зубчатых шарошек .

При бурении мягких пропластков 15 лопасть 4 под действием пружины 5 выдвинута на величину хода (Н) за линию действия зубчатой шарошки 3 и разрушает забой режущей кромки центрального (A) и периферийного (5) щ участков (фиг.2).

При бурении долотом крепкого пропластка осевая нагрузка на лопасть .4 возрастает и она смещается вверх до упора в корпус (на величину хода Н).

При этом режущая кромка центрального участка (A) совпадает с линией действия зубчатой шарашки и разрушает забой совместно с ней. Режущая кромка периферийного участка (Ь) поднимается над забоем на высоту 30 (h ) и не участвует в разрушении породы. Периферийная часть забоя в этом

Формула изобретения

Комбинированное шарошечно-лопастное долото, включающее корпус, лапы с шарошками, оснащенными периферийными и. центральными зубьями, подвижную подпружиненную лопасть, режущая кромка которой имеет центральные и периферийные участки, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью уменьшения износа лопасти, режущая кромка выполнена в виде ступени, при этом центральные .участки опережают периферийные на.высоту -периферийных зубьев шарошек.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Катанов Б.A. и др. Режущий буровой инструмент. М., "Машиностроение", 1976, с. 18-19.

2. Перетолчин В.A. Вращательное бурение скважин на карьерах. М., "Недра", 1975, с. 112 (прототип). хюд

876947

Заказ 9543/44

Тираж 630 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Составитель Ю. Палащенко

Редактор Е. Лушникова Техред А.Caa*a Корректор Г. Огар

Комбинированное шарошечно-лопастное долото

Похожие патенты:

Шарошечно-лопастное долото // 330240

Шарошечное буровое долото с режущими лопастями // 145867

Способ реставрации изношенных шарошечных долот в режущие // 2208121

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к способам вторичного использования отработанных буровых шарошечных долот

Комбинированное буровое долото // 891882

Комбинированный буровой снаряд // 1218057

Комбинированное буровое долото // 1463901

Изобретение относится к горной пром-ти и предназначено для бурения скважин

Буровой инструмент // 1684459

Изобретение относится к бурению скважин

Комбинированный буровой снаряд // 1730420

Изобретение относится к буровой технике , а именно к буровому комбинированному ударно-шарошечному инструменту, предназначено для бурения скважин преимущественно в крепких породах и позволяет увеличить производительность комбинированного бурового снаряда за счет рациональных соотношений диаметров его поршня, опережающего и расширящего органов

Гибридное долото с изменяемым выступом резцов // 2521132

Группа изобретений относится к гибридным буровым долотам. Обеспечивает улучшение эффективности работы долота, снижение нагрузок и износа режущих элементов. Буровое долото включает корпус долота, имеющий носовую часть, часть перегиба и калибрующую часть; несколько фиксированных режущих элементов, прикрепленных к корпусу и определяющих профиль фиксированных резцов; и шарошку, прикрепленную к корпусу с возможностью вращения, имеющую несколько режущих элементов шарошки, определяющих режущий профиль шарошки. Профиль фиксированных резцов выступает за пределы профиля шарошки в по меньшей мере одной из частей и профиль шарошки выступает за пределы профиля фиксированных резцов в по меньшей мере одной из частей. 3 н.з. и 12 з.п. ф-лы, 9 ил.

Гибридное буровое долото с большим боковым передним углом наклона вспомогательных дублирующих резцов // 2531720

Группа изобретений относится к гибридным буровым долотам. Обеспечивает улучшенные характеристики бурения. Гибридное буровое долото включает корпус долота с осью, по меньшей мере одну лопасть на корпусе долота, по меньшей мере один узел шарошки, установленный на корпусе долота. Долото содержит по меньшей мере один основной резец, имеющий режущую поверхность, выступающий по меньшей мере частично от лопасти, расположенный так, чтобы проходить по траектории резания при вращении корпуса долота вокруг оси, и имеющий конфигурацию, обеспечивающую захват породы при движении вдоль траектории резания; и комплект резцов, включающий несколько задних резцов, каждый из которых имеет режущую поверхность, выступающую по меньшей мере частично от лопасти. Каждый задний резец расположен так, чтобы по существу следовать за по меньшей мере одним основным резцом вдоль траектории резания при вращении корпуса долота вокруг его оси. По меньшей мере один из задних резцов комплекта резцов имеет боковой передний угол, который находится в переделах от бокового переднего угла примерно 5 градусов до бокового переднего угла примерно 75 градусов или в пределах от бокового переднего угла примерно минус 5 градусов до бокового переднего угла примерно минус 75 градусов. По меньшей мере один резец из упомянутого комплекта смещен от траектории вращения основного резца приблизительно на ширину канавки. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 4 ил.

Динамически устойчивое гибридное буровое долото // 2536914

Изобретение относится к гибридным буровым долотам. Технический результат заключается в создании динамически устойчивого бурового долота с комбинацией шарошек и фиксированных лопастей с улучшенными характеристиками бурения. Буровое долото с комбинацией шарошек и фиксированных лопастей включает корпус долота, имеющий центральную продольную ось, определяющую центральную ось корпуса долота, конфигурация верхнего конца которого обеспечивает подсоединение к бурильной колонне; заданное число фиксированных лопастей, отходящих вниз от долота в осевом направлении; заданное число шарошек, установленных с возможностью вращения на корпусе долота; и несколько режущих элементов фиксированных лопастей, размещенных на каждой фиксированной лопасти. Фиксированные лопасти и шарошки расположены асимметрично. Заданное число фиксированных лопастей превышает заданное число шарошек по меньшей мере на единицу. По меньшей мере один из режущих элементов фиксированной лопасти на по меньшей мере одной из фиксированных лопастей расположен так, чтобы вырубать породу по центральной оси корпуса долота. 12 з.п. ф-лы, 3 ил.

Гибридное буровое долото с большим отношением диаметров направляющего штифта и цапфы // 2541414

Группа изобретений относится к гибридным буровым долотам. Обеспечивает повышение допустимой нагрузки гибридного долота за счет увеличенного отношения диаметров направляющего штифта и цапфы внутри корпуса узла усеченно-конусной шарошки в пределах допустимого пространства внутри узла усеченно-конусной шарошки. Гибридное буровое долото включает: хвостовик для соединения с буровой колонной; опоры фиксированных резцов, соединенные с хвостовиком; фиксированные режущие лопасти, жестко соединенные с опорами резцов на удалении от хвостовика и включающие несколько режущих элементов, отходящих от поверхности лопастей; лапы усеченно-конусной шарошки, прикрепленные к хвостовику и включающие оси с центральной линией, содержащие цапфу, расположенную вокруг этой центральной линии оси и имеющую диаметр цапфы, и направляющий штифт, соединенный с цапфой и отходящий вдоль центральной линии оси в сторону продольной осевой линии; и узлы усеченно-конусной шарошки, прикрепленные к лапам усеченно-конусных шарошек на удалении от хвостовика и вблизи к фиксированным режущим лопастям с возможностью вращения на цапфе и направляющем штифте относительно хвостовика вокруг центральной линии оси, при этом узлы шарошек содержат отстоящие от их поверхности режущие элементы. Отношение диаметра направляющего штифта к диаметру цапфы равно или более 0,58 и менее 1,0. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 6 ил.