ДОЛОТО Российский патент 2000 года по МПК E21B10/20 

Предложение относится к инструменту для бурения скважин, а именно к буровым долотам.

Известно долото, включающее корпус с нижним наклонным торцом и присоединительным элементом, коническую шарошку, размещенные между торцами шарошки и корпуса осевые шаровые опоры, центры которых расположены в одной плоскости, причем ось шарошки размещена перпендикулярно нижнему торцу корпуса, а вершина ее конуса - на продольной оси корпуса [1].

В известном устройстве осевые опоры и радиальные опоры располагаются на одной общей оси и фиксируются в канавках корпуса и шарошки, что исключает возможность их радиального смещения относительно торца шарошки. При этом ось шарошки пересекается с осью корпуса на забое. При работе таких устройств происходит радиальное биение корпуса и штанги, что приводит к выходу из строя устройства, что подтвердили испытания указанного устройства.

Предложенное техническое решение направлено на повышение работоспособности устройства.

Решение технической задачи направлено на получение работоспособного устройства.

Это достигается за счет того, что долото, включающее корпус с нижним наклонным торцом и присоединительным элементом, коническую шарошку, размещенные между торцами шарошки и корпуса осевые шаровые опоры, центры которых расположены в одной плоскости, причем ось шарошки размещена перпендикулярно нижнему торцу корпуса, а вершина ее конуса - на продольной оси корпуса, снабжено закрепленной на корпусе сферической опорой, центр которой размещен в точке пересечения оси шарошки в плоскости, в которой размещены центры осевых опор, причем шарошка выполнена с охватывающем сферическую опору гнездом, а осевые шаровые опоры выполнены с возможностью радиального перемещения по торцовой поверхности шарошки. Сферическая опора выполнена с хвостовиком, закрепленным в корпусе долота. Продольная ось хвостовика и ось шарошки размещены под углом относительно друг друга. Гнездо шарошки выполнено разъемным.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Долото включает корпус 1 с нижним наклонным торцом 2 и присоединительным элементом 3, коническую шарошку 4, размещенные между торцами 5, 2 шарошки и корпуса осевые шаровые опоры 6, центры 7 которых расположены в одной плоскости О'' - О'', причем ось 8 шарошки размещена перпендикулярно нижнему торцу 2 корпуса, а вершина 9 ее конуса - на продольной оси 10 корпуса. Долото снабжено закрепленной на корпусе сферической опорой 11, центр 12 которой размещен в точке пересечения оси шарошки и плоскости О'' - О'', в которой размещены центры 7 осевых опор 6. Шарошка 4 выполнена с гнездом 13, в котором размещена сферическая опора 11. Осевые опоры 6 выполнены с возможностью радиального перемещения относительно торца 2 конической шарошки.

Сферическая опора 11 выполнена с хвостовиком 14, размещенным в корпусе 1 шарошки. Продольная ось 15 хвостовика 14 шарошки 4 размещена под углом по отношению к оси 8 шарошки 4. Гнездо шарошки выполнено разъемным и состоит из двух закладных элементов 16 с резьбовыми концами и замыкающей пробки 17.

Работает устройство следующим образом.

Корпус 1 подсоединяют через присоединительный элемент 3 с соединенной с вращателем станка штангой ( не показанна). При вращении штанги корпус 1 долота начинает вращаться. При этом крутящий момент через хвостовик 14, сферическую опору 11 и гнездо 13 передается шарошке 4. При этом происходит вращение шарошки вокруг вершины конуса и ось шарошки при движении описывает конус. Шарошка при взаимодействии торцов шарошки и корпуса совершает колебательное движение вокруг сферической опоры 11 и армированная твердым сплавом рабочая поверхность шарошки разрушает поверхность забоя. Одновременно при вращении корпуса происходит радиальное смещение наклонных торцов 2, 5 корпуса и шарошки относительно друг друга. При этом размещенные в кольцевых канавках корпуса осевые шаровые опоры 6 перекатываются в радиальном направлении и одновременно совершают круговое вращение относительно торца 5 шарошки. Корпус 1 центрируется относительно стенок скважин посредством центраторов 18.

Таким образом, предложенное техническое решение позволит за счет устранения радиального биения корпуса и штанги повысить работоспособность устройства.

Источники информации:
1. Патент США N 3429390, 175-343, 1969.

Предложение относится к инструменту для бурения скважин, а именно к буровым долотам. Долото включает корпус с нижним наклонным торцом и присоединительным элементом, коническую шарошку, размещенные между торцами шарошки и корпуса осевые шаровые опоры, центры которых расположены в одной плоскости, причем ось шарошки размещена перпендикулярно нижнему торцу корпуса, а вершина ее конуса - на продольной оси корпуса. Долото снабжено закрепленной на корпусе сферической опорой, центр которой размещен в точке пересечения оси шарошки с плоскостью, в которой размещены центры осевых опор. Шарошка выполнена с гнездом, в котором размещена сферическая опора. Осевые опоры выполнены с возможностью радиального перемещения относительно торца конической шарошки. Сферическая опора выполнена с хвостовиком, размещенным в корпусе шарошки. Продольная ось хвостовика шарошки размещена под углом к оси шарошки. Гнездо шарошки выполнено разъемным и состоит из двух закладных элементов с резьбовыми концами и замыкающей пробки. Повышается работоспособность долота. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Долото, включающее корпус с нижним наклонным торцом и присоединительным элементом, коническую шарошку, размещенные между торцами шарошки и корпуса осевые шаровые опоры, центры которых расположены в одной плоскости, причем ось шарошки размещена перпендикулярно нижнему торцу корпуса, а вершина ее конуса - на продольной оси корпуса, отличающееся тем, что оно снабжено закрепленной на корпусе сферической опорой, центр которой размещен в точке пересечения оси шарошки с плоскостью, в которой размещены центры осевых опор, причем шарошка выполнена с охватывающим сферическую опору гнездом, а осевые шаровые опоры выполнены с возможностью радиального перемещения по торцевой поверхности шарошки. 2. Долото по п.1, отличающееся тем, что сферическая опора выполнена с хвостовиком, закрепленным в корпусе долота. 3. Долото по п.2, отличающееся тем, что продольная ось хвостовика и ось шарошки размещены под углом одна к другой. 4. Долото по п.1, отличающееся тем, что гнездо шарошки выполнено разъемным.