шарошечный расширитель

Формула изобретения

ШАРОШЕЧНЫЙ РАСШИРИТЕЛЬ, содержащий центральную трубу, закрепленные жестко на трубе поперечные пластины, соединенные с пластинами посредством резьбовых элементов лапы со скошенными затылочными поверхностями и прикрепленные к лапам шарошки, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей расширителя за счет установки различных по форме лап при одновременном повышении надежности расширителя и упрощении его конструкции, пластины выполнены с прямоугольными продольными пазами, лапы выполнены с прорезями, ответными боковым сторонам пазов пластин, а резьбовые элементы выполнены в виде упорных винтов и установлены перпендикулярно к боковым сторонам пазов с возможностью взаимодействия концами со скошенными затылочными поверхностями лап и их перемещения к донным частям пазов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано для бурения скважин различного назначения в разных по крепости горных породах.

Известны шарошечные расширители, включающие корпус и установленные на нем жестко шарошечные секции в виде лап и шарошек. Недостатком этих расширителей является то, что лапы установлены на корпусе жестко и поэтому не подлежат замене. После использования такого расширителя корпус, который бы мог послужить еще несколько рейсов, вместе с изношенными шарошечными секциями сдается в металлолом.

Наиболее близким техническим решением является шарошечный расширитель, включающий центральную трубу, закрепленные жестко на трубе поперечные пластины, соединенные с пластинами посредством резьбовых элементов лапы со скошенной затылочной поверхностью и прикрепленные к лапам шарошки.

Недостатки этого расширителя заключаются в следующем.

Лапы расширителя имеют весьма специфичную форму, а точнее форму скобы, что создает технологические трудности при их изготовлении. В данном расширителе не могут быть использованы шарошечные секции серийно выпускаемых долот, в то время как такие секции являются самыми дешевыми шарошечными изделиями по сравнению с любыми другими аналогичными инструментами. Кроме того, серийные шарошечные секции являются самыми разнообразными как по вооружению, так и по опоре. Другой недостаток расширителя - его сложность, т. к. необходимо выполнение на корпусе перемычек, которые охватываются щеками скобы. Следует также отметить, что корпус расширителя не может быть выполнен без сварочных работ, что снижает его надежность.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей расширителя за счет установки различных по форме лап при одновременном повышении надежности расширителя и упрощении его конструкции.

Указанная цель достигается тем, что в шарошечном расширителе, содержащем центральную трубу, закрепленные жестко на трубе поперечные пластины, соединенные с пластинами посредством резьбовых элементов лапы со скошенными затылочными поверхностями и прикрепленные к лапам шарошки, пластины выполнены с прямоугольными продольными пазами, лапы выполнены с прорезями, ответными боковым сторонам пазов пластины, а резьбовые элементы выполнены в виде упорных винтов и установлены перпендикулярно боковым сторонам пазов с возможностью взаимодействия концами со скошенными затылочными поверхностями лап и их перемещения к донным частям пазов.

На фиг. 1 представлен расширитель, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - шарошечная секция, снятая с расширителя.

Шарошечный расширитель состоит из центральной трубы 1, на которую жестко напрессованы на некотором расстоянии друг от друга две поперечные пластины 2. В пластинах выполнены прямоугольные радиальные пазы 3. Параллельно боковым сторонам пазов 3 выполнены прямоугольные выступы 4. Между пластинами в пазах 3 установлены съемные шарошечные секции, включающие лапу 5 и шарошку 6. Лапа 5 на уровне поперечных пластин 2 имеет прорези 7, ответные боковым сторонам пазов. В прямоугольных выступах 4 перпендикулярно боковым сторонам пазов 3 установлены упорные винты 8 с коническими вершинами. Винты упираются своими коническими вершинами в скошенные затылочные поверхности лап.

Работа расширителя на забое осуществляется следующим образом.

Расширитель устанавливают на забой и приводят во вращение. При этом на него создается осевая нагрузка и крутящий момент, которые через паз 3 и прорези 7 передаются на лапу. Винты при этом воспринимают лишь незначительную часть нагрузок, причем именно те, которые возникают лишь в процессе поперечных колебаний лапы в корпусе.

Преимущество расширителя по сравнению с аналогичными конструкциями заключается в том, что могут быть использованы шарошечные секции серийных долот с разнообразной по внешней форме лапой и, в первую очередь, секции некорпусных долот, которые имеют весьма сложную наружную конфигурацию. При этом появляется возможность использовать разнообразные по вооружению и опоре серийные секции, что существенно расширяет технологические возможности расширителя. Кроме того, упрощается конструкция, т.к. лапы не имеют щек и отсутствуют перемычки. Кроме того, повышается надежность расширителя, поскольку полностью исключается сварка.

Использование расширителя при бурении скважин различного назначения позволит получить существенный экономический эффект.