ОДНОШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО Российский патент 1998 года по МПК E21B10/08 

Изобретение относится к инструменту, применяемому на установках типа БУ ударно-вращательного бурения при бурении взрывных скважин в горнодобывающей промышленности.

Известно одношарошечное долото, содержащее корпус, сопряженную с ним коническую шарошку с цапфой, наклонно расположенную внутри корпуса с образованием опоры, которая выполнена сферической.

Данная конструкция имеет следующие недостатки:
- указанное долото сложно в изготовлении;
- трудность создания надежного уплотнения сферической поверхности;
- незначительная долговечность долота вследствие сферической опоры между корпусом долота и шарошкой.

Целью изобретения является повышение надежности работы и долговечности долота при использовании его в установках ударно-вращательного бурения.

Указанная цель достигается тем, что в одношарошечном долоте, содержащем корпус, сопряженную с ним коническую шарошку с цапфой, наклонно расположенную внутри корпуса с образованием опоры, шарошка с корпусом сопряжена с образованием плоской опоры, перпендикулярной оси цапфы, при этом вершина конуса шарошки совпадает с точкой пересечения осей корпуса долота и цапфы шарошки и является центром, относительно которого шарошка обкатывается по забою скважины.

На чертеже схематично изображено долото.

Долото содержит корпус 1, который жестко связан с буровым стволом 2 резьбовым соединением. Коническая шарошка 3 с корпусом 1 сопряжена с образованием плоской опоры 4, перпендикулярной оси цапфы 5, которая наклонно расположена внутри корпуса 1 с образованием опоры. Вершина конуса шарошки 3, несущей вооружение (зубки), совпадает с точкой пересечения осей корпуса 1 долота и цапфы 5 шарошки и является центром, относительно которого шарошка обкатывается по забою скважины. Цапфа 5 контактирует с корпусом 1 цилиндрической поверхностью. Одновременно шарошка 3 контактирует с корпусом 1 по плоскости опоры 4. Шарошка 3 и цапфа 5 контактируют с корпусом 1 поверхностями скольжения. В корпусе 1 расположен штырь 6, исключающий разрыв шарошки с корпусом по плоскости опоры 4, но позволяющий цапфе 5 шарошки 3 вращаться в корпусе долота.

При бурении корпус 1 долота, контактирующий по плоскости опоры 4 с шарошкой 3, осевым усилием прижимает последнюю к забою образующими конуса, несущего вооружение.

Вращающийся корпус долота вращает одновременно и шарошку 3 с цапфой, которая вследствие разницы сил трения на плоскости опоры 4 и поверхности цапфы 5, с одной стороны, и сил трения на конической поверхности шарошки 3 с забоем, с другой стороны, поворачивается относительно оси цапфы 5, обкатываясь по забою скважины образующими конической поверхности шарошки. Ось цапфы шарошки описывает коническую поверхность с вершиной конуса по оси корпуса долота. Разница в силах трения будет возрастать при увеличении осевого усилия на долото, что увеличит производительность бурения. Одношарошечное долото позволит передавать ударные импульсы на забой через поверхности скольжения (основание шарошки и боковую поверхность цапфы) и произвести обкатывание конической поверхности шарошки, несущей вооружение, по забою скважины.

Использование: относится к одношарошечным долотам для бурения скважин в крепких абразивных породах. Сущность изобретения: одношарошечное долото содержит корпус, сопряженную с ним коническую шарошку с цапфой, наклонно расположенную внутри корпуса с образованием опоры. Шарошка с корпусом сопряжена с образованием плоской опоры, перпендикулярной оси цапфы. Вершина конуса шарошки совпадает с точкой пересечения осей корпуса долота и цапфы шарошки и является центром, относительно которого шарошка обкатывается по забою скважины. 1 ил.

Одношарошечное долото, содержащее корпус, сопряженную с ним коническую шарошку с цапфой, наклонно расположенную внутри корпуса с образованием опоры, отличающееся тем, что шарошка с корпусом сопряжена с образованием плоской опоры, перпендикулярной оси цапфы, при этом вершина конуса шарошки совпадает с точкой пересечения осей корпуса долота и цапфы шарошки и является центром, относительно которого шарошка обкатывается по забою скважины.