ВАЖНЫЕ НОВОСТИ
Минпромторг России проводит конкурсный отбор для возмещения расходов на беспилотные авиационные системы (БАС)

Министерство промышленности и торговли Российской Федерации объявляет отбор на право компенсации части затрат на полеты беспилотных авиационных систем их эксплуатантам. Поддержка будет оказываться в форме субсидий в рамках федерального проекта «Стимулирование спроса на отечественные беспилотные авиационные системы» (входит в состав национального проекта «Беспилотные авиационные системы») в целя...

"Ростех" завершил подготовку нового стартового комплекса для ракеты-носителя "Ангара-А5" перед проведением летных испытаний

Монтажно-технологическое управление "Альтаир", входящее в структуру холдинга "Росэлектроника" Госкорпорации Ростех, успешно завершило наладку важных систем жизнеобеспечения и работоспособности стартового комплекса ракеты-носителя тяжелого класса "Ангара-А5" на космодроме "Восточный". В рамках проекта специалисты установили около полутора тысяч единиц разнообразного оборудования и проложили более м...

В Министерстве цифрового развития России состоялось заседание Государственной комиссии по радиочастотам (ГКРЧ)

Поступила первая заявка на выделение полос для гибридных сетей связи В Государственную комиссию по радиочастотам (ГКРЧ) поступила просьба от компании МТС о выделении частотного диапазона 1920-1980/2110-2170 МГц для тестирования новых гибридных сетей связи. Эти инновационные сети предоставляют возможность объединения земных станций и спутниковых каналов на основе единого стандарта, обеспечивая р...

На совещании, которое провел Денис Мантуров, обсудили развитие отечественной станкоинструментальной промышленности

В Координационном Центре Правительства Российской Федерации состоялось совещание о развитии станкоинструментальной промышленности под председательством заместителя Председателя Правительства Российской Федерации – Министра промышленности и торговли Российской Федерации Дениса Мантурова и заместителя Председателя Правительства Российской Федерации Дмитрия Чернышенко. В мероприятии приняли уча...

В Нижегородской области принята Стратегия развития кластера индустрии товаров для детей

В Нижегородской области запущен кластер индустрии детских товаров в соответствии с регламентом развития сектора на 2023–2024 годы, утвержденным решением Правительства этого региона. Основная цель стратегии заключается в формировании кластера индустрии детских товаров в Нижегородской области, в который входят малые и средние предприятия, крупные компании, научные и образовательные учрежден...

Во Владимирской области готовятся к созданию стекольного кластера с привлечением китайских партнеров

В Минпромторге России, при участии заместителя министра промышленности и торговли Российской Федерации Алексея Беспрозванных и академика Китайской Инженерной Академии, главного научного сотрудника и директора Научно-исследовательского института передовых стеклянных материалов Пэн Шоу, был подписан Меморандум о развитии стекольного кластера во Владимирской области. Документ подписали губернатор Вла...

19 Ноября 2010

Повышение эффективности работы инструмента для разрушения пород за счет надежности крепления зубков

Повышение эффективности работы инструмента для разрушения пород за счет надежности крепления зубков

Бурoвoе шарoшечнoе дoлoтo

Автoры: Смирнoв Вячеcлав Геннадьевич, Смирнoв Игoрь Вячеcлавoвич, Кремилев Виталий Игoревич, Панин Никoлай Митрoфанoвич

Изoбретение oтнocитcя к пoродоразрушающему инcтрументу, а именно к буровым трехшарошечным долотам, преимущеcтвенно малого диаметра. В результате повышаетcя надежноcть крепления зубков, это должно привеcти к повышению механичеcкой cкороcти бурения. Это долото имеет лапы c наклонными цапфами; поcредcтвом замкового подшипника на них уcтановлены шарошки c твердоcплавными зубками. Между зубками на корпуcе шарошки имеютcя выемки. Эти выемки находятся с набегающей стороны зубков на расстоянии s, которое определяется по математической формуле. Оси симметрии выемок и оси зубков на периферийных венцах находятся в одной плоскости. Эта плоскость проходит перпендикулярно к оси шарошки. При этом на венцах основного конуса линия, соединяющая ось симметрии выемки с осью сзади расположенного зубка, образует с плоскостью, проходящей перпендикулярно к оси шарошки, угол , определяемый по математическому выражению. Ось симметрии выемок смещена относительно плоскости, проходящей через оси зубков соответствующего венца в сторону оси долота. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Известно буровое шарошечное долото, включающее корпус и закрепленные на цапфах лап конусные шарошки с твердосплавными зубками с ребристыми боковыми поверхностями (см. патент США 3389761, кл. 175-374, 1968 г.).

Недостатком этого долота является значительная стоимость, связанная со сложностью технологии изготовления твердосплавных зубков с ребристыми боковыми поверхностями. Именно по этой причине долота с подобным вооружением не нашли широкого применения в практике бурения.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является буровое шарошечное долото, включающее лапы с наклонными цапфами, на которых посредством подшипников установлены шарошки с твердосплавными зубками, между которыми на корпусе шарошки выполнены выемки (см. патент США 3599737, кл. 175-374, 1971 г.).

Данное долото нашло более широкое применение. Однако оно также не лишено определенных недостатков, к которым следует, в первую очередь, отнести необходимость выполнения специальных пазов на наружной поверхности зубков и точного совмещения выемок с пазами для повышения надежности крепления зубков. Это усложняет технологию изготовления как зубков, так и всего долота в целом, что, в свою очередь, ведет к росту стоимости буровых работ.

Другим недостатком данного долота является неоптимальная схема расположения выемок, а также форма их выполнения, на основных конусах шарошек, что имеет особо важное значение для долот малого диаметра (59-93) мм. Это снижает надежность крепления зубков и как следствие этого - уменьшает проходку и скорость бурения.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы долота за счет повышения надежности крепления зубков и снижение его, а также затрат на проведение буровых работ.

Поставленный технический результат достигается тем, что в буровом шарошечном долоте, включающем лапы с наклонными цапфами, на которых посредством подшипников установлены шарошки с твердосплавными зубками, между которыми на корпусе шарошки выполнены выемки, согласно изобретению, выемки расположены с набегающей стороны зубков на расстоянии s, равном (0.1-0.3)d3, где d3 - диаметр твердосплавных зубков соответствующего венца, мм, причем оси выемок на периферийном ряду расположены с осями зубков в одной плоскости, проходящей перпендикулярно к оси шарошки, а на венцах основного конуса оси выемок смещены относительно осей зубков в сторону оси долота на угол =k0, где k - коэффициент пропорциональности, равный (0.9-1.1), 0 - угол наклона зубков основного конуса к оси долота.

Достижению указанного технического результата способствует также и то, что глубина h и ширина b выемки определяются по формуле: h=b=(0.1-0.5)d3, причем выемка в поперечном сечении имеет форму сегмента, хорда которого обращена к зубку.

Изобретение поясняется чертежом, на котором на фиг.1 представлен общий вид долота, а на фиг.2 - схема развертки зубков периферийного ряда; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.4 - схема развертки зубков на венцах основного конуса и на фиг.5 - разрез В-В на фиг.4.

Буровое шарошечное долото содержит корпус 1 с наклонными цапфами 2, на которых посредством замкового шарикового подшипника качения 3 установлены конические шарошки 4 с твердосплавным вооружением. Периферийные венцы шарошек 4 армированы твердосплавными зубками 6, а венцы основного конуса шарошек - зубками 7. Перед каждым твердосплавным зубком 6 и 7 по ходу вращения выполнены выемки 5, которые располагают от них на расстоянии s, равном (0.1-0.3)d3, где d3 - диаметр твердосплавных зубков соответствующего венца, мм, причем оси симметрии выемок на периферийном ряду расположены с осями зубков 6 в одной плоскости, проходящей перпендикулярно к оси шарошки 4, а на венцах основного конуса оси симметрии выемок 5 смещены в плане относительно осей зубков 7 соответствующего венца в сторону оси долота на угол =k0, где k - коэффициент пропорциональности, равный (0.9-1.1), 0 - угол наклона зубков 7 основного конуса к оси долота.

Повышению надежности крепления твердосплавных зубков способствует также и то, что глубина h и ширина b выемки выполняются равными и определяются по формуле: h=b=(0.1-0.5)d3, причем выемки 5 в поперечном сечении имеют форму сегмента (см. фиг.2 и 4), хорда 8 которого обращена к зубку.

Принцип работы долота заключается в следующем. Под действием осевой нагрузки и крутящего момента породоразрушающие элементы шарошек 4 осуществляют разрушение забоя и калибровку стенок скважины. В процессе бурения усилие со стороны забоя и стенок скважины воспринимается породоразрушающими зубками 5, 6 и 7, которые под действием сил реакции расшатываются, что может привести к их выпадению. При этом в наиболее благоприятном положении оказываются зубки, ось симметрии которых расположены перпендикулярно оси шарошки 4, т.к. в этом случае отсутствуют изгибающие нагрузки. Именно эти нагрузки являются основной причиной смятия стенок отверстий под твердосплавные зубки и как следствие этого - причиной их выпадения. Именно поэтому в заявленном долоте выемки на основных конусах шарошек смещены вдоль оси шарошки на определенную величину относительно зубков того же венца, определяемую по предложенной выше формуле с учетом угла наклона зубков к плоскости забоя.

Такое выполнение долота обеспечивает оптимальные условия для работы вооружения его шарошек, что способствует увеличению срока службы как самих зубков, так и всего долота в целом, а следовательно, и повышению проходки и скорости бурения, а следовательно, и снижению себестоимости буровых работ.

Кол-во просмотров: 13332
Яндекс.Метрика