БУРОВОЕ ДИСКОВОЕ ДОЛОТО Российский патент 1994 года по МПК E21B10/12 

Изобретение относится к горному делу, в частности к породоразрушающему инструменту с дискообразными режущими органами для вращательного бурения скважин.

Известны буровые дисковые долота, содержащие корпус, ось и диск с резцами, причем между диском и осью установлена ленточная гофрированная пружина, а между боковыми поверхностями диска и корпусом - тарельчатые пружины [1] .

Их недостатками являются невысокая стоимость вследствие невозможности оперативной замены изношенных резцов и конструктивная сложность, заключающаяся в подборе упругих элементов и монтаже их в устройстве.

Известно также буровое дисковое долото, содержащее корпус с ребрами, размещенные на осях между ребрами диски с рабочей поверхностью и закрепленные в дисках под углом к диаметральной плоскости вставные резцы в виде хвостовиков и рабочей части [2] .

Недостатком известного устройства, выбранного в качестве прототипа, является низкая производительность вследствие многократного перебуривания шлама, остающегося под торцом долота.

Целью изобретения является размещение вставных резцов на рабочих поверхностях дисков таким образом, чтобы при вращении долота обеспечивать поворот дисков вокруг осей, благодаря чему достигается искомый технический результат - повышение производительности бурения и стойкости долота путем улучшения условий выноса шлама из-под его торца.

Техническая сущность изобретения заключается в том, что в известном буровом дисковом долоте, содержащем корпус с ребрами, размещенные на осях между ребер диски с рабочей поверхностью и закрепленные в дисках под углом к диаметральной плоскости вставные резцы в виде хвостовиков и рабочей части, резцы выполнены в поперечном сечении дугообразными и расположены под углом к рабочей поверхности дисков.

Выполнение вставных резцов в поперечном сечении дугообразными и размещение их в дисках под выточками у основания обеспечивает возможность использования упругости их хвостовиков для снижения ударных нагрузок, возникающих при бурении трещиноватых, разрушенных и перемежающихся по крепости горных пород. При этом дугообразность резцов позволяет им достаточно плотно охватить дуги рабочей поверхности дисков, для чего их и располагают под углом к диаметральным плоскостям и к рабочей поверхности дисков.

Указанные признаки являются необходимыми для решения поставленной задачи.

На фиг. 1 изображено предлагаемое буровое дисковое долото, вид сбоку с вырезом 1/4; на фиг. 2 - аксонометрическая проекция вставного сменного резца; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - схема сил, действующих на резцы в площади забоя.

Буровое дисковое долото содержит корпус 1 с ребрами 2, между которыми на осях 3 размещены диски 4 с рабочими поверхностями и вставными резцами, включающими рабочие участки 5, армированные, например, алмазами, и хвостовики 6 с упорами 7, выполненные дугообразными в виде секторов кольца и размещенные в пазах дисков 4. Пазы выполнены наклонными под углом к рабочим поверхностям и к диаметрам дисков 4. Каждое ребро 2 со стороны, совпадающей с направлением вращения долота при бурении, имеет по два отверстия, закрытых винтами 8, которые служат для закрепления на внутренней стороне ребра упоров 9 с полукольцами 10 подшипников скольжения, в полости подшипника размещена цилиндрическая пружина 11 сжатия, взаимодействующая торцами с ребром 2 и крышкой 12, прикрепляемой к диску винтами 13. В крышке 12 и пазах выполнены выточки (карманы) для упоров 7 хвостовиков 6.

Буровое дисковое долото работает следующим образом.

Перед спуском на забой осматривают рабочие участки 5 вставных резцов и при необходимости заменяют их, предварительно вывинтив винты 8 и 13, сняв упоры 9 и отжав крышку 12.

При бурении диски 4 под воздействием реакции забоя поворачиваются от центра забоя к периферии. При этом ненагруженные участки 5 резцов работают как лопасти, вынося шлам в пространство над корпусом 1. Упругость хвостовиков 6 позволяет уменьшить разрушающие нагрузки, воздействующие на рабочие участки 5, устраняя ударные нагрузки. Поворот дисков 4 позволяет вводить в контакт с забоем все новые и новые рабочие участки 5 вставных резцов, что обеспечивает равномерность их износа. После подъема долота на поверхность осматривают диски и резцы, заменяя изношенные, и цикл бурения повторяют. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 580302, кл. Е 21 В 9/14, 1977.

2. Патент США N 4320808, кл. Е 21 В 10/16, 1982.

Использование: горное дело, в частности породоразрушающий инструмент с дисковыми режущими органами для вращательного бурения скважин. Сущность: в буровом дисковом долоте резцы 5 выполнены в поперечном сечении дугообразными и размещены под углом к рабочей поверхности дисков 4. 4 ил.

БУРОВОЕ ДИСКОВОЕ ДОЛОТО, содержащее корпус с ребрами, размещенные на осях между ребрами диски с рабочей поверхностью и закрепленные в дисках под углом к диаметральной плоскости вставные резцы в виде хвостовиков и рабочей части, отличающееся тем, что резцы выполнены в поперечном сечении дугообразными и расположены под углом к рабочей поверхности дисков.