буровое долото
Классы МПК: | E21B10/16 отличающиеся формой или расположением зубьев E21B10/22 характеризующиеся подшипниками, смазкой или уплотнительными элементами |
Автор(ы): | Артемьев Николай Александрович (RU), Гавриленко Андрей Васильевич (RU), Барашков Вячеслав Андреевич (RU), Калиничев Владимир Николаевич (RU), Панин Николай Митрофанович (RU) |
Патентообладатель(и): | Панин Николай Митрофанович (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2012-06-28 публикация патента:
27.10.2013 |
Изобретение относится к буровым шарошечным долотам, преимущественно для бурения мягких пород и пород средней твердости, разрушение которых не требует значительных осевых нагрузок. Обеспечивает повышение ресурса работы долота, повышение надежности крепления шарошек на цапфах. Буровое долото включает лапы с наклонными цапфами, на которых установлены шарошки, затылочная часть которых армирована породоразрушающими зубками, причем шарошки закреплены на цапфе посредством фиксаторов, внутренний конец каждого из которых совмещен с кольцевой канавкой цапфы. Каждый фиксатор выполнен в виде ступенчатого единого стержня, причем ступень большего диаметра выполнена с пазом, расположенным на ее боковой поверхности и совмещенным с хвостовиком породоразрушающего зубка, установленного на затылочной части шарошки. Ступень фиксатора большего диаметра может быть выполнена с осевым каналом, в котором закреплен породоразрушающий элемент. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Формула изобретения
1. Буровое долото, включающее лапы с наклонными цапфами, на которых установлены шарошки, затылочная часть которых армирована породоразрушающими зубками, причем шарошки закреплены на цапфе посредством фиксаторов, внутренний конец каждого из которых совмещен с кольцевой канавкой цапфы, отличающееся тем, что каждый фиксатор выполнен в виде ступенчатого единого стержня, причем ступень большего диаметра выполнена с пазом, расположенным на ее боковой поверхности и совмещенным с хвостовиком породоразрушающего зубка, установленного на затылочной части шарошки.
2. Буровое долото по п.1, отличающееся тем, что ступень фиксатора большего диаметра выполнена с осевым каналом, в котором закреплен породоразрушающий элемент.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым шарошечным долотам, преимущественно для бурения мягких пород и пород средней твердости, разрушение которых не вызывает значительных нагрузок, направленных вдоль оси цапфы. В связи с этим снижаются требования к прочностным характеристикам замковых подшипников.
Известно буровое трехшарошечное долото, включающее корпус и конусные шарошки, установленные на цапфах лап посредством замкового подшипника (см. Палий П.П. и Корнеев К.Е. «Буровые долота», М.: Недра, 1971 г., с.175, рис.У1.30).
Недостатком этого долота является низкая эффективность работы из-за значительного ослабления цапфы, связанного с использованием замкового пальца большого размера.
Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является буровое долото, включающее лапы, на наклонных цапфах которых, выполненных с кольцевыми канавками, установлены шарошки, закрепленные посредством фиксаторов, внутренний конец каждого из которых совмещен с кольцевой канавкой цапфы (см. патент РФ № 2291270, кл. Е21В 10/22, 2007).
Данное долото благодаря исключению замкового пальца повышает работоспособность опоры бурового долота, особенно малого диаметра, ресурс работы которого, как правило, лимитируется сроком службы опоры долота.
К недостаткам данного долота следует отнести сравнительно высокую вероятность выпадения стопорного элемента, особенно при бурении по трещиноватым породам вследствие сильной вибрации бурового инструмента. Это неминуемо приведет и к выпадению замкового элемента, а следовательно и к выходу опоры в целом. Преждевременный же выход опоры резко снижает эффективность работы долота в целом.
В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение ресурса работы долота в целом за счет повышения надежности крепления шарошек.
Поставленный технический результат достигается тем, что в буровом долоте, включающем лапы, на наклонных цапфах которых, выполненных с кольцевыми канавками, установлены шарошки, закрепленные посредством фиксаторов, внутренний конец каждого из которых совмещен с кольцевой канавкой цапфы, согласно изобретению каждый фиксатор выполнен в виде ступенчатого единого стержня, причем ступень большего диаметра выполнена с пазом, расположенным на ее боковой поверхности и совмещенным с хвостовиком породоразрушающего зубка, установленного на затылочной части шарошки.
Достижению указанного технического результата способствует также и то, что ступень фиксатора большего диаметра выполнена с осевым каналом, в котором закреплен породоразрушающий элемент.
Изобретение поясняется чертежом, где на: фиг.1 представлен общий вид долота; на фиг.2 - узел фиксации шарошки на цапфе в увеличенном масштабе, на фиг.3 - сечение А-А на фиг.2.
Буровое долото содержит корпус 1 с резьбой 2 и наклонными цапфами 3, на которых установлены конические шарошки 4, затылочная часть которых армирована породоразрушающими, например, твердосплавными зубками 5. Шарошки 4 закреплены на цапфах 3 посредством фиксаторов 8, внутренний конец каждого из которых совмещен с кольцевой канавкой 7 цапфы 3. Каждый фиксатор 8 выполнен в виде ступенчатого единого стержня, причем ступень большего диаметра 9 выполнена с пазом 10, расположенным на ее боковой поверхности и совмещенным с хвостовиком породоразрушающего зубка 5, установленного на затылочной части шарошки 4. При этом ступень фиксатора большего диаметра 9 выполнена с осевым каналом 11, в котором закреплен породоразрушающий элемент 12, обеспечивающий равномерность шага между породоразрушающими зубками 13. Опора может быть оснащена радиальными подшипниками скольжения в виде втулок 6.
Монтаж предложенного долота заключается в следующем. Вначале осуществляется сборка лап с шарошками 4. С этой целью на цапфах 3 или подшипниках скольжения 6, выполненных с кольцевыми канавками 7 на наружной поверхности, устанавливают шарошки 4 и фиксируют их от осевого перемещения их посредством фиксатора 8. После этого совмещают паз 10 фиксатора 8 с хвостовиком породоразрушающего зубка 5, используемого для армировки затылочной части шарошки 4.
Благодаря совмещению хвостовиков породоразрущающих зубков 5 с пазами 10 на боковой поверхности фиксатора 8 полностью исключается выпадение фиксаторов 8. Это позволяет значительно повысить надежность крепления шарошек и повысить ресурс работы долота в целом. Использование в качестве замкового элемента фиксатора 8 в виде единого стержня упрощает как технологию изготовления долот, так и их сборку. Учитывая, что при этом паз 10 выполняется на боковой поверхности стержня, изготавливаемого из стали, а не из твердого сплава, это также упрощает технологию изготовления долота.
Применение предложенного изобретения позволяет в первую очередь упростить технологию изготовления долота и повысить надежность крепления шарошек и как следствие этого повысить надежность работы опоры и снизить стоимость бурового долота в целом.
Класс E21B10/16 отличающиеся формой или расположением зубьев
буровое шарошечное долото - патент 2522608 (20.07.2014) | |
буровое шарошечное долото - патент 2520974 (27.06.2014) | |
буровое шарошечное долото с асимметричной схемой промывки - патент 2520656 (27.06.2014) | |
зубок шарошечного долота для бурения непроницаемых пород - патент 2517656 (27.05.2014) | |
буровое шарошечное долото - патент 2515795 (20.05.2014) | |
буровое шарошечное долото - патент 2514021 (27.04.2014) | |
многоступенчатый шарошечный буровой инструмент - патент 2513650 (20.04.2014) | |
буровое шарошечное долото - патент 2509198 (10.03.2014) | |
буровое шарошечное долото - патент 2509197 (10.03.2014) | |
шарошечное долото - патент 2508441 (27.02.2014) |
Класс E21B10/22 характеризующиеся подшипниками, смазкой или уплотнительными элементами
буровое шарошечное долото - патент 2508440 (27.02.2014) | |
буровое шарошечное долото - патент 2508439 (27.02.2014) | |
способ монтажа опоры шарошечного долота - патент 2499875 (27.11.2013) | |
способ монтажа опоры шарошечного долота - патент 2499874 (27.11.2013) | |
буровое шарошечное долото - патент 2495217 (10.10.2013) | |
буровое шарошечное долото (варианты) - патент 2494216 (27.09.2013) | |
способ монтажа опоры шарошечного долота - патент 2493350 (20.09.2013) | |
буровое шарошечное долото и способ его монтажа - патент 2493349 (20.09.2013) | |
опора шарошечного долота - патент 2476662 (27.02.2013) | |
опора шарошечного долота (варианты) - патент 2476661 (27.02.2013) |