ИЗНОСОУСТОЙЧИВЫЙ МАТЕРИАЛ НА КРОМКЕ ЗАТЫЛКА ЛАПЫ И ПЕРЕДНЕЙ КРОМКЕ ШАРОШЕЧНОГО ДОЛОТА ДЛЯ ВРАЩАТЕЛЬНОГО БУРЕНИЯ Российский патент 2015 года по МПК E21B10/08 E21B10/50 E21B10/62 

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ

[01] Данная заявка испрашивает приоритет заявки на патент США № 12/896406, поданной 1 октября 2010 г. и озаглавленной “Износоустойчивый материал на кромке затылка лапы и передней кромке шарошечного долота для вращательного бурения”, содержание которой полностью включено в настоящее описание посредством ссылки, в максимальной степени, предусмотренной законом. Данная заявка также испрашивает приоритет заявки на патент США № 13/156458, поданной 9 июня 2011 г. и озаглавленной “Износоустойчивый материал на передней кромке шарошечного долота для вращательного бурения”, содержание которой полностью включено в настоящее описание посредством ссылки, в максимальной степени, предусмотренной законом.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Область техники изобретения

[02] Настоящее изобретение относится к буровым долотам и, в частности, к буровым долотам, содержащим вращающиеся резцы, также известным как шарошечные долота для вращательного бурения.

Описание известного уровня техники

[03] Приведены ссылки на фиг. 1A, 1B, 2A и 2B, где на фиг. 1A и 1B изображен изометрический вид шарошечного долота 10 для вращательного бурения согласно известному уровню техники и на фиг. 2A и 2B изображен вид в поперечном сечении части шарошечного долота 10 для вращательного бурения согласно известному уровню техники по фиг. 1A и 1B, соответственно. Лапа 12 прикреплена к корпусной части 14 бурового долота 10. Лапа 12 содержит вал 16 подшипника, проходящий вниз и внутрь в радиальном направлении. Вал 16 подшипника содержит цилиндрическую поверхность 18 подшипника. Конус 20 шарошки установлен на валу 16 подшипника и опирается для вращения на поверхность 18 подшипника. В альтернативном варианте реализации конус 20 шарошки опирается для вращения на валу 16 подшипника на комплект роликовых подшипников. Форма и конфигурация конуса 20, а также его поворотное крепление к валу 16 подшипника, хорошо известно в данной области техники. В вариантах реализации герметичного подшипника, подшипник (скольжения или роликовый) между конусом 20 и валом 16 подшипника смазывают смазочным веществом (таким как технический жир), которое заполняет области, прилегающие к подшипнику, а также другие каналы 21 в шарошечном долоте для вращательного бурения, образом, известным специалистам в данной области. Данное смазочное вещество удерживают внутри шарошечного долота для вращательного бурения посредством использования, например, мягкого уплотнения в форме уплотнительного кольца 22, расположенного в сальнике 24 между внутренней цилиндрической поверхностью 26 возле основания конуса 20 и внешней цилиндрической поверхностью 28 возле основания вала 16 подшипника. Система смазки также содержит узел 27 компенсации давления, установленный внутри отверстия 29, выполненного в верхней поверхности 25 заплечика лапы 12. Отверстие 29 соединено с каналом 21. На фиг. 1B и 2B изображены варианты реализации, где отверстие 29 выполнено исключительно в поверхности 25 заплечика. Тем не менее, следует понимать, что отверстие 29 может быть выполнено частично в поверхности 25 заплечика и частично во внешней (поверхности калибра или поверхности затылка лапы) поверхности 30 лапы 12 (ниже поверхности 25 заплечика). Кроме этого, отверстие 29 может быть выполнено во внешней поверхности 30 лапы.

[04] Внешняя поверхность 30 лапы 12 оканчивается полукруглой кромкой 32, расположенной вблизи конуса 20. Область лапы 12, связанная с поверхностью 30, известна в данной области техники как “область затылка лапы” и кромка 32 известна в данной области техники как “кромка затылка лапы”. Кромка 32 затылка лапы предоставлена в месте перехода конечной части поверхности 30 (например, поверхность затылка лапы или наружный диаметр) во внутреннюю радиальную поверхность 34, ориентированную параллельно основанию конуса 20 (и перпендикулярно валу 16 подшипника) и расположенную у основания вала 16 подшипника. В шарошечном долоте 10 для вращательного бурения, одна из основных форм поломки долота может быть следствием износа затылка лапы. В одной форме подобного износа затылка лапы происходит износ кромки 32 затылка лапы, радиальная протяженность внутренней радиальной поверхности 34 уменьшается из-за данного износа и мягкое уплотнительное кольцо 22 в герметичных подшипниках остается незащищенным. В ином случае, если подшипник представляет собой открытый (не герметичный или воздушный) подшипник, износ кромки затылка лапы может оставлять незащищенным воздушный подшипник.

[05] В известном уровне техники существует два способа замедления износа затылка лапы. На фиг. 3 изображен первый способ, в котором слой приваренного материала 40 для твердосплавного покрытия наносят на поверхность 30, проходящую вдоль, по меньшей мере, части кромки 32 затылка лапы. Материал для твердосплавного покрытия обычно представляет собой твердый сплав 40 карбида вольфрама, нанесенный на поверхность 30. Материал обычно представляет собой гранулированный карбид вольфрама, нанесенный на никелевую сварочную среду. Данное решение не работает должным образом, когда шарошечное долото для вращательного бурения эксплуатируют в высокоабразивной скальной породе, поскольку материал 40 для твердосплавного покрытия изнашивается слишком быстро. За относительно плохие эксплуатационные характеристики сварного шва на материале отвечает в основном сварная среда, как правило, никель. На фиг. 4 изображен второй способ, в котором вставки 42 из карбида вольфрама запрессовывают в отверстия 44, выполненные в поверхности 30 возле кромки 32 затылка лапы. Хотя данные вставки 42 предоставляют лучшее сопротивление истиранию (по сравнению с использованием материала для твердосплавного покрытия), вставки 42 не обеспечивают защиту кромки 32 затылка лапы. Причина этого заключается в том, что отверстия 44 должны быть расположены на некотором существенном расстоянии от кромки 32 затылка лапы для того, чтобы запрессовка функционировала должным образом и удерживала вставки 42 по периферии. Например, интервал d1, равный по меньшей мере 0,125 дюйма, обычно предоставлен от кромки отверстия 44 до кромки 32 затылка лапы. Таким образом, основная функция способа по фиг. 4 заключается в защите области затылка лапы, расположенной рядом с кромкой 32 затылка лапы, но не точно на ней. Кроме этого, для обеспечения надлежащего удержания запрессовка вставки 42 обычно должна иметь толщину t (с соответствующей глубиной отверстия 44), так что отношение толщины вставки к диаметру d' вставки (если вставки имеют круглую форму) или к ширине w вставки (если они имеют другую форму) превышает примерно 0,5 (т.е. t/d'≥0,5; или t/w≥0,5).

[06] Соответственно, в известном уровне техники существует потребность в предоставлении улучшенного способа защиты кромки затылка лапы (например, кромки 32 затылка лапы).

[07] Как также изображено на фиг. 1A, 1B, 2A и 2B, внешняя поверхность 30 лапы 12 (например, ниже поверхности 25 заплечика) в области затылка лапы оканчивается в боковом направлении передней кромкой 50 затылка лапы и задней кромкой 52 затылка лапы. Передняя кромка 50 затылка лапы особенно подвержена износу при эксплуатации шарошечного долота 10 для вращательного бурения. В известном уровне техники существуют два способа замедления износа передней кромки 50 затылка лапы. На фиг. 5 изображен первый способ, в котором слой приваренного материала 40 для твердосплавного покрытия наносят на поверхность 30, проходящую вдоль, по меньшей мере, части передней кромки 50 затылка лапы. Материал для твердосплавного покрытия обычно представляет собой твердый сплав 40 карбида вольфрама. Материал обычно представляет собой гранулированный карбид вольфрама, нанесенный на никелевую сварочную среду. Данное решение не работает должным образом, когда шарошечное долото для вращательного бурения эксплуатируют в высокоабразивной скальной породе, поскольку материал 40 для твердосплавного покрытия изнашивается слишком быстро. За относительно плохие эксплуатационные характеристики сварного шва на материале отвечает в основном сварная среда, как правило никель. На фиг. 6 изображен второй способ, в котором вставки 42 из карбида вольфрама запрессовывают в отверстия 44, выполненные в поверхности 30 возле передней кромки 50 затылка лапы. Хотя данные вставки 42 предоставляют лучшее сопротивление истиранию (по сравнению с использованием материала для твердосплавного покрытия), вставки 42 не обеспечивают защиту передней кромки 50 затылка лапы. Причина этого заключается в том, что отверстия 44 должны быть расположены на некотором существенном расстоянии от передней кромки 50 затылка лапы для того, чтобы запрессовка функционировала должным образом и удерживала вставки 42 по периферии. Например, интервал d2, равный по меньшей мере 0,125 дюйма, обычно предоставлен от кромки отверстия 44 до передней кромки 50. Таким образом, основная функция способа по фиг. 6 заключается в защите области затылка лапы, расположенной рядом с передней кромкой 50 затылка лапы, но не точно на ней. Кроме этого, для обеспечения надлежащего удержания, запрессовка вставки 42 обычно должна иметь толщину t (с соответствующей глубиной отверстия 44), так что отношение толщины вставки к диаметру d' вставки (если вставки имеют круглую форму) или к ширине w вставки (если они имеют другую форму) превышает примерно 0,5 (т.е. t/d'≥0,5; или t/w≥0,5).

[08] Хотя это не изображено в явном виде на фиг. 5 и 6, в качестве альтернативы или дополнения, механизмы защиты могут быть предоставлены на передней боковой поверхности 54 лапы 12. Данная передняя боковая поверхность 54 прилегает к внешней поверхности 30 лапы 12 у передней кромки 50 затылка лапы.

[09] Таким образом, в известном уровне техники также существует потребность в предоставлении улучшенного способа защиты передней кромки затылка лапы (например, передняя кромка 50) и/или передней боковой поверхности (например, передней боковой поверхности 54) затылка лапы (при этом последняя прилегает к внешней поверхности (например, внешней поверхности 30) лапы у передней кромки затылка лапы).

[010] Как также изображено на фиг. 1A, 1B, 2A и 2B, поверхность 25 заплечика лапы 12 оканчивается в боковом направлении передней кромкой 51 заплечика и задней кромкой 53 заплечика. Передняя кромка 51 заплечика также подвержена износу при эксплуатации шарошечного долота 10 для вращательного бурения, точнее, при извлечении долота 10 из буровой скважины. Это происходит из-за того, что кромке 51 заплечика возможно приходится выполнять функцию резки или истирания для удаления материалов горной породы в случаях сужения пробуренной скважины. Передняя кромка 51 заплечика и поверхность 25 заплечика также подвержены повреждению, вызванному также подвержена повреждению, вызванному падением материала скальной породы в буровую скважину и необходимостью его удаления. Износ передней кромки 51 заплечика и поверхности 25 заплечика может иметь отрицательное воздействие на отверстие 29 и узел 27 компенсации давления, установленный внутри данного отверстия 29, что может привести к преждевременному выходу из строя системы смазки.

[011] Таким образом, в известном уровне техники существует потребность в предоставлении улучшенного способа дополнительной защиты передней кромки затылка лапы (например, передней кромки 50 затылка лапы) и/или передней кромки заплечика (например, передней кромки 51 заплечика), и/или передней боковой поверхности лапы (например, передней боковой поверхности 54). Улучшенные способы защиты могут быть скомбинированы любым образом с дополнительной защитой поверхности заплечика (например, поверхности 25 заплечика). Указанные способы или механизмы защиты могут быть скомбинированы или реализованы на разных долотах.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ

[01] Один или несколько улучшенных механизмов защиты, описанных в настоящей заявке могут быть выбраны для использования в шарошечном долоте для вращательного бурения.

[02] В одном из вариантов осуществления шарошечное долото для вращательного бурения содержит: корпус, лапу, прикрепленную к корпусу, и вал подшипника, выходящий из лапы. Лапа содержит кромку поверхности. Нижняя поверхность твердосплавной пластины, содержащая кромку, расположена с по существу соответствующей поверхностью лапы, где кромка твердосплавной пластины ограничивает, по меньшей мере, часть кромки поверхности лапы. Долото также может содержать конус, установленный на валу подшипника.

[03] В одном из вариантов осуществления шарошечное долото для вращательного бурения содержит: корпус, лапу, прикрепленную к корпусу, и вал подшипника, выходящий из лапы. Долото также может содержать конус, установленный на валу подшипника. Лапа содержит кромки поверхностей. Нижняя поверхность твердосплавной пластины, содержащая кромку, расположена с по существу соответствующей поверхностью лапы, где кромка твердосплавной пластины ограничивает, по меньшей мере, часть одной из кромок поверхностей лапы. Кромка поверхности может располагаться на кромке затылка лапы или на передней кромке затылка лапы или на передней кромке заплечика, а также иметь некоторые комбинации. Более одной твердосплавной пластины может быть расположено на лапе, на той же кромке поверхности или на других кромках поверхностей. В качестве дополнения или альтернативы, твердосплавная пластина может быть предоставлена на по существу соответствующей поверхности заплечика и/или на передней боковой поверхности затылка лапы (которая прилегает к внешней поверхности лапы на передней кромке затылка лапы).

[04] В одном из вариантов осуществления шарошечное долото для вращательного бурения содержит: корпус, лапу, прикрепленную к корпусу, и вал подшипника, выходящий из лапы. Лапа содержит кромки поверхностей. Кромка может быть связана с одной (или обеими) из внешних поверхностей лапы или с поверхностью заплечика лапы (над внешней поверхностью). Кромка может быть полукруглой или изогнутой. Полукруглая или изогнутая кромка может располагаться вблизи конуса, установленного на валу подшипника. Кромка может быть особенно или более подвержена износу при эксплуатации бурового долота. Твердосплавная пластина расположена с по существу соответствующей поверхностью лапы в области, ограниченной указанной внешней поверхностью лапы. Внешняя поверхность может проходить внутрь от кромки затылка лапы. Внешняя поверхность может проходить внутрь от передней кромки затылка лапы. Внешняя поверхность может проходить наружу от передней кромки затылка лапы. Внешняя поверхность может быть ограничена боковой передней кромкой лапы.

[05] В одном из вариантов осуществления шарошечное долото для вращательного бурения содержит: корпус, лапу, прикрепленную к корпусу, и вал подшипника, выходящий из лапы. Лапа содержит поверхность, которая подвержена износу при эксплуатации долота. Поверхность может быть связана с одной (или обеими) из внешних поверхностей лапы или с поверхностью заплечика лапы или боковой поверхностью лапы (над внешней поверхностью). Нижняя поверхность твердосплавной пластины, содержащая кромку, расположена с по существу соответствующей поверхностью лапы в области, где кромка твердосплавной пластины ограничивает, по меньшей мере, часть поверхности лапы. Область может находиться в и/или у изогнутой внешней поверхности лапы, проходящей внутрь от кромки затылка лапы. Область может находиться в и/или у изогнутой внешней поверхности лапы, проходящей внутрь от передней кромки затылка лапы. Область может находиться в и/или у передней боковой поверхности лапы, проходящей наружу от передней кромки затылка лапы. Область может находиться в и/или у передней кромки заплечика.

[06] В любом из вышеизложенных вариантов осуществления нижняя поверхность твердосплавной пластины может быть прикреплена с помощью связующего вещества к соответствующей поверхности пола, выполненной в поверхности и/или у поверхности внешнего калибра лапы и/или передней поверхности лапы и/или поверхности затылка лапы и/или передней поверхности заплечика лапы. Соответствующая поверхность пола может быть сформирована в поверхности внешнего калибра лапы посредством паза, предоставленного в поверхности внешнего калибра и проходящего внутрь от кромки. Соответствующая поверхность пола может быть сформирована в передней поверхности лапы посредством паза, предоставленного в передней поверхности и проходящего наружу от передней кромки. Соответствующая поверхность пола может быть сформирована в поверхности заплечика лапы посредством паза, предоставленного в поверхности заплечика и проходящего внутрь от кромки затылка лапы. Соответствующая поверхность пола может быть сформирована в поверхности заплечика лапы посредством паза, предоставленного в поверхности заплечика и проходящего внутрь от передней кромки заплечика.

[07] В любом из вышеуказанных вариантов осуществления соответствующая поверхность, к которой выполняют присоединение, может содержать: поверхность пола, сформированную в или у внешней поверхности лапы, поверхность пола, сформированную в или у поверхности заплечика лапы, поверхность пола, сформированную в или у боковой поверхности лапы (прилегающую к внешней поверхности или к поверхности заплечика), поверхность пола паза, сформированную во внешней поверхности лапы, поверхность пола паза, сформированную в поверхности заплечика лапы и/или поверхность пола паза, сформированную в передней боковой поверхности лапы (прилегающую к внешней поверхности или к поверхности заплечика).

[08] В любом из вышеуказанных вариантов осуществления соответствующая поверхность, к которой выполняют присоединение, может содержать лишь небольшую часть или расширенную часть. В любом из вышеуказанных вариантов осуществления соответствующая поверхность, к которой выполняют присоединение, может содержать любую комбинацию следующих элементов: поверхность пола, сформированную в или у внешней поверхности затылка лапы, поверхность пола, сформированную в или у передней боковой поверхности лапы, поверхность пола, сформированную в или у передней поверхности заплечика лапы, поверхность пола паза, сформированную во внешней поверхности затылка лапы, поверхность пола паза, сформированную в передней боковой поверхности лапы и/или поверхность пола паза, сформированную в передней поверхности заплечика лапы.

[09] В любом из вышеуказанных вариантов осуществления сформированный паз может содержать лишь небольшую часть или расширенную часть желаемой поверхности. В качестве дополнения или альтернативы сформированный паз может содержать множество по существу плоских (или неплоских) и прилегающих (или соседних) поверхностей пола, где для каждой плоской (или неплоской) поверхности пола предоставлена вставка с соответствующей нижней поверхностью. В некоторых вариантах осуществления вставки могут быть расположены в плиточной конфигурации, кромка к кромке.

[010] В любом из вышеуказанных вариантов осуществления материал для расположения твердосплавной пластины может содержать текучее связующее вещество, расположенное между нижней поверхностью твердосплавной пластины и поверхностью пола лапы. Данный материал может содержать, например, твердый припой. Данный материал также может содержать один или несколько из следующих материалов: мягкий припой, связующие вещества, смолы и т.п. Различные комбинации указанных материалов могут быть использованы в долоте.

[011] В любом из вышеуказанных вариантов осуществления твердосплавная пластина изготовлена из материала или комбинации материалов, которые более устойчивы к истиранию, чем материал, используемый для изготовления лапы и/или затылка лапы долота. Например, твердосплавная пластина может содержать одну или несколько поликристаллических алмазных вставок, или может быть изготовлена из материала, такого как карбид вольфрама, или содержать вставки из поликристаллического кубического нитрида бора, или содержать импрегнированный алмазный сегмент. Толщина любой пластины может находиться в диапазоне от 0,050 до 0,500 дюйма. При наличии более одной твердосплавной пластины, различные комбинации указанных твердосплавных пластин могут быть использованы в долоте. Пластина может иметь любую желаемую форму например, но, не ограничиваясь данными примерами, прямоугольную форму, круглую форму, овальную форму и т.д., а также их вариации.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

[012] Другие признаки и преимущества изобретения станут понятны из следующего описания нескольких неограничивающих примеров, со ссылками на прилагаемые графические материалы, на которых:

[013] на фиг. 1A и 1B изображены виды в изометрии шарошечного долота для вращательного бурения известного из уровня техники;

[014] на фиг. 2A и 2B изображены виды в поперечном сечении части лапы шарошечного долота для вращательного бурения известного из уровня техники по фиг. 1;

[015] на фиг. 3 изображено нанесение слоя материала для твердосплавного покрытия, проходящего вдоль, по меньшей мере, части кромки затылка лапы;

[016] на фиг. 4 изображено использование вставок из карбида вольфрама возле кромки затылка лапы;

[017] на фиг. 5 изображено нанесение слоя материала для твердосплавного покрытия, проходящего вдоль, по меньшей мере, части передней кромки затылка лапы;

[018] на фиг. 6 изображено использование вставок из карбида вольфрама возле передней кромки затылка лапы;

[019] на фиг. 7A и 7B изображены виды в изометрии шарошечного долота для вращательного бурения, содержащего механизмы защиты кромки затылка лапы и передней кромки затылка лапы;

[020] на фиг. 8 изображен вид в поперечном сечении части лапы шарошечного долота для вращательного бурения, содержащей вариант осуществления механизма защиты кромки затылка лапы;

[021] на фиг. 9 и 10 изображены виды в поперечном сечении части лапы шарошечного долота для вращательного бурения, содержащей варианты осуществления механизма защиты передней кромки затылка лапы и заплечика;

[022] на фиг. 11 и 12 изображены виды в изометрии части лапы, содержащей механизмы защиты кромки затылка лапы;

[023] на фиг. 13 изображен вид в изометрии шарошечного долота для вращательного бурения, содержащего механизмы защиты кромки затылка лапы и передней кромки затылка лапы;

[024] на фиг. 14 изображен вид в поперечном сечении части лапы шарошечного долота для вращательного бурения, содержащей вариант осуществления механизма защиты кромки затылка лапы;

[025] на фиг. 15 и 16 изображены виды в поперечном сечении части лапы шарошечного долота для вращательного бурения, содержащей варианты осуществления механизма защиты передней кромки затылка лапы;

[026] на фиг. 17 и 18 изображены виды в изометрии части лапы, содержащей механизмы защиты кромки затылка лапы;

[027] на фиг. 19 и 20 изображены дополнительные виды в поперечном сечении части лапы шарошечного долота для вращательного бурения, содержащей варианты осуществления механизма защиты передней кромки лапы у затылка лапы и заплечика;

[028] на фиг. 21 изображен вид в изометрии шарошечного долота для вращательного бурения, содержащего механизмы защиты передних кромок лапы у затылка лапы и заплечика; и

[029] на фиг. 22, 23, 24 и 25 изображены виды в поперечном сечении части лапы шарошечного долота для вращательного бурения, содержащей варианты осуществления механизма защиты передней кромки лапы у затылка лапы и заплечика.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

[030] Далее приведена ссылка на фиг. 7A и 7B, на каждой из которых изображен вид в изометрии шарошечного долота 110 для вращательного бурения, содержащего механизмы защиты кромки затылка лапы и передней кромки (также обозначенной термином "боковая передняя кромка") затылка лапы, а также механизмы защиты передней кромки лапы. Лапа 112 прикреплена к корпусной части 114 бурового долота 110. Лапа 112 содержит вал подшипника (не изображен, см. фиг. 8, ссылочный номер 116 или фиг. 2B, ссылочный номер 16), который проходит вниз и внутрь в радиальном направлении. Конус 120 шарошки установлен на валу подшипника и опирается на него для вращения. Внешняя поверхность 130 лапы 112 оканчивается полукруглой кромкой 132, расположенной вблизи конуса 120. Кроме этого, внешний калибр или затылок лапы 130 лапы 112 (расположенный на калибре долота) оканчивается полукруглой кромкой 132, расположенной вблизи конуса 120 (фиг. 7B). Область лапы 112, связанная с поверхностью 130, известна в данной области техники как “область затылка лапы” и кромка 132 известна в данной области техники как “кромка затылка лапы”. Внешняя поверхность 130 лапы 112 (которая может быть обозначена термином "внешний калибр" или "поверхность 130 затылка лапы") оканчивается в боковом направлении передней кромкой 150 затылка лапы и задней кромкой 152 затылка лапы (также обозначенной термином "задняя кромка 152 затылка лапы). Боковая передняя кромка 150 и боковая задняя кромка 152 затылка лапы содержат выступы кромки 132 затылка лапы, проходящие вдоль длины лапы 112. Область затылка лапы также содержит переднюю боковую поверхность 154, которая прилегает к внешней поверхности 130 лапы 112 у передней кромки 150 затылка лапы. Лапа 112 также содержит поверхность 125 заплечика (расположенную над внешней поверхностью 130 и направленную под углом внутрь от внешней поверхности 130). Поверхность 125 заплечика лапы 112 оканчивается в боковом направлении передней кромкой 151 заплечика и задней кромкой 153 заплечика. Боковая передняя кромка 151 и боковая задняя кромка 153 заплечика содержат выступы кромок 150 и 152 затылка лапы, соответственно, проходящие вдоль длины лапы 112 (и могут быть обозначены термином "боковая передняя кромка лапы" 112). Лапа также содержит переднюю боковую поверхность 154, которая прилегает к внешней поверхности 130 и поверхности 125 заплечика лапы 112 у передней кромки 150 затылка лапы и передней кромки 151 заплечика.

[031] Хотя и показано, что изображение содержит, например, систему герметичного подшипника, следует понимать, что настоящее изобретение применимо к долотам, содержащим как герметичный, так и не герметичный (воздушный) подшипник. На некоторых иллюстрациях изображена система герметичного подшипника. Система смазки содержит узел 127 компенсации давления, установленный внутри отверстия 129, выполненного в верхней поверхности 125 заплечика лапы 112 (см., например, фиг. 7B). На фиг. 7B изображен вариант реализации, где отверстие 129 выполнено исключительно в поверхности 125 заплечика. Тем не менее, следует понимать, что отверстие 129 может быть выполнено частично в поверхности 125 заплечика и частично во внешней поверхности 130 лапы 112 (ниже поверхности 125 заплечика). В качестве альтернативы, отверстие 129 может быть выполнено исключительно во внешней поверхности 130.

[032] Для защиты кромки 132 затылка лапы во внешней поверхности 130 лапы 112 предоставлен паз 134, проходящий внутрь от кромки 132 затылка лапы, и вставка 136 твердосплавной пластины приклеена к поверхности пола внутри паза 134 (фиг. 7A). См. также фиг. 8. Для защиты боковой передней кромки 150 затылка лапы во внешней поверхности 130 лапы 112 предоставлен паз 138, проходящий внутрь от передней кромки 150 затылка лапы, и вставка 140 твердосплавной пластины приклеена к поверхности пола внутри паза 138. См. также фиг. 9. Для защиты передней боковой поверхности 154 в передней боковой поверхности 154 лапы 112 предоставлен паз 142, проходящий наружу от передней кромки 150 затылка лапы, и вставка 144 твердосплавной пластины приклеена к поверхности пола внутри паза 142. См. также фиг. 10. Пазы могут быть выполнены с помощью фрезерования или литья во внешней поверхности 130 и/или передней боковой поверхности 154 лапы 112 в желаемых местах, в частности, в местах на лапе, которые подвержены износу при эксплуатации долота, и при необходимости могут иметь плоскую или изогнутую геометрию поверхности пола, которая соответствует нижним поверхностям вставок 136, 140 и 144.

[033] Хотя вышеописанные механизмы защиты изображены на фиг. 7A, следует понимать, что один или несколько из изображенных механизмов защиты могут быть выбраны для использования в шарошечном долоте 110 для вращательного бурения. Хотя на фиг. 7A изображено использование нескольких вставок 136 твердосплавных пластин вдоль кромки 132 затылка лапы, следует понимать, что вместо этого может быть предоставлен один паз 134, проходящий вдоль всей кромки или части кромки 132 затылка лапы, с одной вставкой 136 твердосплавной пластины, приклеенной внутри паза 134. Хотя на фиг. 7A и 7B изображено использование нескольких вставок 140 твердосплавных пластин вдоль передней кромки 150 затылка лапы, следует понимать, что вместо этого может быть предоставлен один паз 138, проходящий вдоль всей передней кромки или части передней кромки 150 затылка лапы, с одной вставкой 140 твердосплавной пластины, приклеенной внутри паза 138. Хотя на фиг. 7A и 7B изображено использование нескольких вставок 144 твердосплавных пластин вдоль передней кромки 150 затылка лапы, следует понимать, что вместо этого может быть предоставлен один паз 142, проходящий вдоль всей передней кромки или части передней кромки 150 затылка лапы, с одной вставкой 144 твердосплавной пластины, приклеенной внутри паза 142. В каждой из вышеприведенных реализаций, часть кромки (кромки 132 затылка лапы и/или передней кромки 150 затылка лапы), выбранная для получения защиты, может быть той частью кромки, которая наиболее подвержена износу при эксплуатации шарошечного долота 110 для вращательного бурения.

[034] Далее приведена ссылка на фиг. 8, на которой изображен вид в поперечном сечении части лапы шарошечного долота для вращательного бурения, содержащей вариант осуществления механизма защиты кромки затылка лапы. В данном варианте осуществления во внешней поверхности 130 лапы 112 предоставлен паз 134, проходящий внутрь от кромки 132 затылка лапы. Паз 134 может быть выполнен с помощью фрезерования или литья во внешней поверхности 130 лапы 112. Паз 134 ограничен поверхностью 160 пола, задней стенкой 162 и двумя боковыми стенками 164 (см. также фиг. 7A). Поверхность 160 пола может, например, являться по существу плоской поверхностью или, в качестве альтернативы, изогнутой поверхностью. Вставка 136 твердосплавной пластины приклеена внутри паза 134. В предпочтительном варианте осуществления нижняя поверхность вставки твердосплавной пластины приклеена к по существу соответствующей поверхности 160 пола паза 134. Нижняя поверхность вставки может, например, содержать плоскую поверхность, которая соответствует плоской поверхности пола, или иметь изогнутую поверхность, соответствующую изогнутой поверхности пола. Средства приклеивания нижней поверхности к поверхности пола могут, например, содержать любое подходящее клейкое вещество, расположенное между по существу соответствующими (например, параллельными) поверхностями и содержащее связующее вещество, способное течь между по существу соответствующими поверхностями под действием капиллярности, такое как твердый припой, мягкий припой, связующие вещества, смолы и т.п. (см., например, опубликованную заявку на патент США № 2009/0038442, содержание которой полностью включено в настоящее описание посредством ссылки). Из-за масштаба графического материала связующее вещество не изображено явным образом на фиг. 8, но следует понимать, что связующее вещество присутствует между соответствующей нижней поверхностью и поверхностью пола. Связующее вещество предпочтительно имеет по существу постоянную толщину между соответствующей нижней поверхностью и поверхностью пола. Вставка 136 твердосплавной пластины имеет такую толщину, что при приклеивании внутри паза 134, верхняя поверхность 166 вставки 136 пластины расположена по существу заподлицо с внешней поверхностью 130 лапы 112 или слегка выступает за ее пределы, или слегка углублена под нее. Кроме этого, вставка 136 твердосплавной пластины имеет такой размер, что кромка 168 вставки пластины напротив задней стенки 162 паза 134 ограничивает кромку 132 затылка лапы (или совпадает с ней или почти совпадает с ней). Вставка 136 твердосплавной пластины изготовлена из материала или комбинации материалов, которые более устойчивы к истиранию, чем материал, используемый для изготовления лапы и затылка лапы долота. В предпочтительном варианте реализации вставка твердосплавной пластины изготовлена из такого материала как твердый карбид вольфрама или содержит поликристаллическую алмазную вставку (PDC), вставку из поликристаллического кубического нитрида бора, импрегнированный алмазный сегмент и т.п. Данные материалы превосходят традиционное привариваемое твердосплавное покрытие из карбида вольфрама известного из уровня техники, поскольку они обладают большей плотностью и не так сильно подвержены истиранию и эрозии.

[035] Кромка 132 затылка лапы предоставлена в месте перехода конечной части поверхности 130 во внутреннюю радиальную поверхность 192, ориентированную параллельно основанию конуса 120 (перпендикулярно валу 116 подшипника) и расположенную у основания вала 116 подшипника. Вставки 136 твердосплавных пластин выполняют функцию защиты кромки 132 затылка лапы от износа и защиты внутренней радиальной поверхности 192 от эрозии. Хотя изображена система герметичного подшипника, следует понимать, что защита кромки согласно настоящему изобретению применима к долотам, как с герметичным, так и с не герметичным (воздушным) подшипником.

[036] Вставки 136 твердосплавных пластин имеют толщину t и ширину w (где ширину измеряют в направлении, перпендикулярном кромке 132 затылка лапы). Вставки 136 твердосплавных пластин являются тонкими вставками. В данном случае, отношение толщины t вставки к ширине w вставки меньше 0,5 (т.е., t/w<0,5). Точнее, отношение толщины t вставки к ширине w вставки значительно меньше 0,5 (т.е., t/w<<0,5). Еще точнее, отношение толщины t вставки к ширине w вставки меньше 0,2 (т.е., t/w<0,2) и даже может быть меньше 0,1 (т.е., t/w<0,1). Это разрешено потому, что вставки 136 твердосплавных пластин прикреплены посредством склеивания к их нижней поверхности, но не к их периферийной кромке (как в случае с запрессованными вставками, используемыми в известном уровне техники (см., например, фиг. 4)).

[037] На фиг. 11 и 12 изображены виды в изометрии части лапы 130, содержащей механизмы защиты кромки 132 затылка лапы как изображено на фиг. 8. Конус 120 не изображен на фиг. 11 и 12, изображающих расположение вставок 136 твердосплавных пластин на кромке 132 затылка лапы. На фиг. 11 и 12 также изображено предоставление пазов 134 во внешней поверхности 130 лапы 112, проходящих внутрь от кромки 132 затылка лапы. Часть 190 материала затылка лапы остается на поверхности 160 пола каждого паза 134 (рядом с внутренней радиальной поверхностью 192), и именно на поверхности 160 пола выполняют приклеивание (например, посредством пайки твердым припоем) к вставке 136 твердосплавной пластины. Таким образом, связующее вещество не подвержено воздействию снаружи и не подвержено возможному износу. Вставка может иметь толщину в диапазоне от 0,050 до 0,500 дюйма.

[038] Как изображено на фиг. 12, при необходимости обеспечить непрерывную защиту вдоль расширенной длины кромки 132 затылка лапы, паз подобным образом непрерывно проходит вдоль данной расширенной длины кромки 132. В одном варианте осуществления, поверхность пола может изгибаться с радиусом долота, и таким образом нижняя поверхность одной или нескольких включенных вставок будет обладать соответствующим изгибом. В другом варианте осуществления паз сформирован таким образом, чтобы содержать множество по существу плоских и прилегающих поверхностей 160 пола, и вставка 136 твердосплавной пластины с соответствующей плоской нижней поверхностью предоставлена для каждой плоской поверхности и вставки расположены в плиточной конфигурации, кромка к кромке (см. пунктирную линию, ссылочный номер 137, обозначающую кромки прилегающих плиток).

[039] Далее приведена ссылка на фиг. 9, на которой изображен вид в поперечном сечении части лапы шарошечного долота для вращательного бурения, содержащей вариант осуществления механизма защиты боковой передней кромки лапы, включая боковую переднюю кромку затылка лапы. В данном варианте осуществления во внешней поверхности 130 лапы 112 предоставлен паз 138, проходящий внутрь от боковой передней кромки 150 затылка лапы. Паз 138 может быть выполнен с помощью фрезерования или литья во внешней поверхности 130 лапы 112. Паз 138 ограничен поверхностью 170 пола, задней стенкой 172 и двумя боковыми стенками 174 (см. также фиг. 7A). Вставка 140 твердосплавной пластины приклеена внутри паза 138. В предпочтительном варианте осуществления нижняя поверхность вставки твердосплавной пластины приклеена к поверхности 170 пола паза 138. Средства приклеивания нижней поверхности к поверхности пола могут, например, содержать любое подходящее клейкое вещество, расположенное между по существу соответствующими (например, параллельными) поверхностями и содержащее связующее вещество, способное течь между по существу соответствующими поверхностями под действием капиллярности, такое как твердый припой, мягкий припой, связующие вещества, смолы и т.п. (см., например, опубликованную заявку на патент США № 2009/0038442, содержание которой полностью включено в настоящее описание посредством ссылки). Из-за масштаба графического материала связующее вещество не изображено явным образом на фиг. 9, но следует понимать, что связующее вещество присутствует между нижней поверхностью и поверхностью пола. Связующее вещество предпочтительно имеет по существу постоянную толщину между соответствующей нижней поверхностью и поверхностью пола. Вставка 140 твердосплавной пластины имеет такую толщину, что при приклеивании внутри паза 138, верхняя поверхность 176 вставки 140 пластины расположена по существу заподлицо с внешней поверхностью 130 лапы 112 или слегка выступает за ее пределы, или слегка углублена под нее. Кроме этого, вставка 140 твердосплавной пластины имеет такой размер, что кромка 178 вставки пластины напротив задней стенки 172 паза 138 ограничивает переднюю кромку 150 (переднюю кромку 154) затылка лапы (или совпадает с ней или почти совпадает с ней). Вставка 140 твердосплавной пластины изготовлена из материала или комбинации материалов, которые более устойчивы к истиранию, чем материал, используемый для изготовления лапы и затылка лапы долота. В предпочтительном варианте реализации вставка твердосплавной пластины изготовлена из такого материала как карбид вольфрама или содержит поликристаллическую алмазную вставку (PDC), вставку из поликристаллического кубического нитрида бора, импрегнированный алмазный сегмент и т.п. Данные материалы превосходят традиционное привариваемое твердосплавное покрытие из карбида вольфрама известного из уровня техники, поскольку они обладают большей плотностью и не так сильно подвержены истиранию и эрозии. Как и ранее, связующее вещество в данной реализации не подвержено воздействию снаружи и не подвержено возможному износу.

[040] Вставки 140 твердосплавных пластин имеют толщину t и ширину w (где ширину измеряют в направлении, перпендикулярном передней кромке 150). Вставки 140 твердосплавных пластин являются тонкими вставками. В данном случае, отношение толщины t вставки к ширине w вставки меньше 0,5 (т.е., t/w<0,5). Точнее, отношение толщины t вставки к ширине w вставки значительно меньше 0,5 (т.е., t/w<<0,5). Еще точнее, отношение толщины t вставки к ширине w вставки меньше 0,2 (т.е., t/w<0,2) и даже может быть меньше 0,1 (т.е., t/w<0,1). Это разрешено потому, что вставки 140 твердосплавных пластин прикреплены посредством склеивания к их нижней поверхности, но не к их периферийной кромке (как в случае с запрессованными вставками, используемыми в известном уровне техники (см. фиг. 4)).

[041] Далее приведена ссылка на фиг. 10, на которой изображен вид в поперечном сечении части лапы шарошечного долота для вращательного бурения, содержащей вариант осуществления механизма защиты боковой передней кромки затылка лапы. В данном варианте осуществления в передней боковой поверхности 154 лапы 112 предоставлен паз 142, проходящий наружу от боковой передней кромки 150 затылка лапы. Паз 142 может быть выполнен с помощью фрезерования или литья в передней боковой поверхности 154 лапы 112. Паз 142 ограничен поверхностью 180 пола, задней стенкой 182 и двумя боковыми стенками 184 (см. также фиг. 7A). Вставка 144 твердосплавной пластины приклеена внутри паза 142. В предпочтительном варианте осуществления нижняя поверхность вставки твердосплавной пластины приклеена к поверхности 180 пола паза 142. Средства приклеивания нижней поверхности к поверхности пола могут, например, содержать любое подходящее клейкое вещество, расположенное между по существу соответствующими (например, параллельными) поверхностями и содержащее связующее вещество, способное течь между по существу соответствующими поверхностями под действием капиллярности, такое как твердый припой, мягкий припой, связующие вещества, смолы и т.п. (см., например, опубликованную заявку на патент США № 2009/0038442, содержание которой полностью включено в настоящее описание посредством ссылки). Связующее вещество предпочтительно имеет по существу постоянную толщину между соответствующей нижней поверхностью и поверхностью пола. Из-за масштаба графического материала связующее вещество не изображено явным образом на фиг. 10, но следует понимать, что связующее вещество присутствует между нижней поверхностью и поверхностью пола. Вставка 144 твердосплавной пластины имеет такую толщину, что при приклеивании внутри паза 142, верхняя поверхность 186 вставки 144 пластины расположена по существу заподлицо с передней боковой поверхностью 154 лапы 112 или слегка выступает за ее пределы, или слегка углублена под нее. Кроме этого, вставка 144 твердосплавной пластины имеет такой размер, что кромка 188 вставки пластины напротив задней стенки 172 паза 138 ограничивает переднюю кромку 150 (внешнюю поверхность 130) затылка лапы (или совпадает с ней или почти совпадает с ней). Вставка 140 твердосплавной пластины изготовлена из материала или комбинации материалов, которые более устойчивы к истиранию, чем материал, используемый для изготовления лапы и затылка лапы долота. В предпочтительном варианте реализации вставка твердосплавной пластины изготовлена из такого материала как карбид вольфрама или содержит поликристаллическую алмазную вставку (PDC), вставку из поликристаллического кубического нитрида бора, импрегнированный алмазный сегмент и т.п. Данные материалы превосходят традиционное привариваемое твердосплавное покрытие из карбида вольфрама известного из уровня техники, поскольку они обладают большей плотностью и не так сильно подвержены истиранию и эрозии. Как и ранее, связующее вещество в данной реализации не подвержено воздействию снаружи и не подвержено возможному износу.

[042] Вставки 144 твердосплавных пластин имеют толщину t и ширину w (где ширину измеряют в направлении, перпендикулярном передней кромке 150). Вставки 144 твердосплавных пластин являются тонкими вставками. В данном случае, отношение толщины t вставки к ширине w вставки меньше 0,5 (т.е., t/w<0,5). Точнее, отношение толщины t вставки к ширине w вставки значительно меньше 0,5 (т.е., t/w<<0,5). Еще точнее, отношение толщины t вставки к ширине w вставки меньше 0,2 (т.е., t/w<0,2) и даже может быть меньше 0,1 (т.е., t/w<0,1). Это разрешено потому, что вставки 144 твердосплавных пластин прикреплены посредством склеивания к их нижней поверхности, но не к их периферийной кромке (как в случае с запрессованными вставками, используемыми в известном уровне техники (см. фиг. 4)).

[043] Далее приведена ссылка на фиг. 13, на которой изображен вид в изометрии шарошечного долота 210 для вращательного бурения, содержащего механизмы защиты кромки затылка лапы и передней кромки затылка лапы. Лапа 212 прикреплена к корпусной части 214 бурового долота 210. Лапа 212 содержит вал подшипника (не изображен, см. фиг. 14, ссылочный номер 216), который проходит вниз и внутрь в радиальном направлении. Конус 220 шарошки установлен на валу подшипника и опирается на него для вращения. Внешняя поверхность 230 лапы 212 оканчивается полукруглой кромкой 232, расположенной вблизи конуса 220. Область лапы 212, связанная с поверхностью 230, известна в данной области техники как “область затылка лапы” и кромка 232 также известна как “кромка затылка лапы”. Внешняя поверхность 230 лапы 212 оканчивается в боковом направлении передней кромкой 250 затылка лапы и задней кромкой 252 затылка лапы. Передняя кромка 250 и задняя кромка 252 затылка лапы содержат выступы кромки 232 затылка лапы, проходящие вдоль длины лапы 212. Область затылка лапы также содержит переднюю боковую поверхность 254, которая прилегает к внешней поверхности 230 лапы 212 у передней кромки 250 затылка лапы. Хотя изображено, что изображение содержит, например, систему герметичного подшипника, следует понимать, что настоящее изобретение применимо к долотам, содержащим как герметичный, так и не герметичный (воздушный) подшипник.

[044] Для защиты кромки 232 затылка лапы твердосплавную пластину 236 приклеивают к поверхности 231 пола, предоставленной в или у изогнутой внешней поверхности 230 лапы 212 и проходящей внутрь от кромки 232 затылка лапы. См. также фиг. 14. Для защиты передней кромки 250 затылка лапы твердосплавную пластину 240 приклеивают к поверхности 231 пола, предоставленной в или у изогнутой внешней поверхности 230 лапы 212, проходящей внутрь от передней кромки 250 затылка лапы. См. также фиг. 15. Для защиты передней боковой поверхности 254 твердосплавную пластину 244 приклеивают к поверхности 231 пола, предоставленной в или у передней боковой поверхности 254 лапы 212, проходящей наружу от передней кромки 250 затылка лапы. См. также фиг. 16. Хотя все три механизма защиты изображены на фиг. 13, следует понимать, что один или несколько механизмов защиты могут быть выбраны для использования в шарошечном долоте 210 для вращательного бурения. Поверхности 231 пола предпочтительно выполнены с помощью механической обработки или литья во внешних поверхностях области затылка лапы вдоль кромки 232 и кромки 250, и при необходимости могут иметь плоскую или изогнутую геометрию, которая соответствует нижним поверхностям 236, 240 и 244 пластин.

[045] Хотя на фиг. 13 в основном изображено использование многоугольных пластин, следует понимать, что пластины могут иметь любую желаемую форму (включая круглые формы, овальные формы и т.п.). Кроме того, как изображено на фиг. 13, пластины могут иметь различные размеры, при этом выбор размера может зависеть от места размещения.

[046] Хотя на фиг. 13 изображено использование нескольких твердосплавных пластин 236 вдоль кромки 232 затылка лапы, следует понимать, что вместо этого может быть предоставлена одна пластина 236, проходящая вдоль всей кромки или части кромки 232 затылка лапы. Хотя на фиг. 13 изображено использование нескольких твердосплавных пластин (например, пластины 240) вдоль передней кромки 250 затылка лапы, следует понимать, что вместо этого может быть предоставлена одна пластина 236, проходящая вдоль всей кромки или части передней кромки 250 затылка лапы. В каждой из вышеприведенных реализаций, часть кромки (кромки 232 затылка лапы и/или передней кромки 250 затылка лапы), выбранная для получения защиты, может быть той частью кромки, которая наиболее подвержена износу при эксплуатации шарошечного долота 210 для вращательного бурения.

[047] Далее приведена ссылка на фиг. 14, на которой изображен вид в поперечном сечении части лапы шарошечного долота для вращательного бурения, содержащей вариант осуществления механизма защиты кромки затылка лапы. В данном варианте осуществления нижнюю поверхность 260 твердосплавной пластины 236 приклеивают к по существу соответствующей поверхности 231 пола, предоставленной в или у изогнутой внешней поверхности 230 лапы 212, проходящей внутрь от кромки 232 затылка лапы. Пластина 236 также ограничена задней кромкой 262 и двумя боковыми кромками 264 (см. также фиг. 13). Средства приклеивания нижней поверхности к поверхности пола могут, например, содержать любое подходящее клейкое вещество, расположенное между по существу соответствующими (например, параллельными) поверхностями и содержащее связующее вещество, способное течь между по существу параллельными поверхностями под действием капиллярности, такое как твердый припой, мягкий припой, связующие вещества, смолы и т.п. (см., например, опубликованную заявку на патент США № 2009/0038442, содержание которой полностью включено в настоящее описание посредством ссылки). Из-за масштаба графического материала связующее вещество не изображено явным образом на фиг. 14, но следует понимать, что связующее вещество присутствует между нижней поверхностью и внешней поверхностью. Связующее вещество предпочтительно имеет по существу постоянную толщину между соответствующей нижней поверхностью и поверхностью пола. Твердосплавная пластина 236 имеет такой размер, что ее передняя кромка 268 ограничивает кромку 232 затылка лапы (или совпадает с ней или почти совпадает с ней). Толщина пластины 236 может находиться в диапазоне от 0,050 до 0,500 дюйма. Твердосплавная пластина 236 изготовлена из материала или комбинации материалов, которые более устойчивы к истиранию, чем материал, используемый для изготовления лапы и затылка лапы долота. В предпочтительном варианте реализации твердосплавная пластина изготовлена из такого материала как карбид вольфрама, PDC, вставка из поликристаллического кубического нитрида бора, импрегнированный алмазный сегмент и т.п. Данные материалы превосходят традиционное привариваемое твердосплавное покрытие из карбида вольфрама известного из уровня техники, поскольку они обладают большей плотностью и не так сильно подвержены истиранию и эрозии. Соответствующие поверхности могут изгибаться в местах приклеивания, например, с радиусом долота, или иметь любую выбранную изогнутую конфигурацию.

[048] Кромка 232 затылка лапы предоставлена в месте перехода конечной части поверхности 230 во внутреннюю радиальную поверхность 292, ориентированную параллельно основанию конуса 220 (перпендикулярно валу 216 подшипника) и расположенную у основания вала 216 подшипника. Твердосплавные пластины 236 выполняют функцию защиты кромки 232 затылка лапы от износа и защиты внутренней радиальной поверхности 292 от эрозии. Хотя изображена система герметичного подшипника, следует понимать, что защита кромки согласно настоящему изобретению применима к долотам, как с герметичным, так и с не герметичным (воздушным) подшипником.

[049] Твердосплавные пластины 236 имеют толщину t и ширину w (где ширину измеряют в направлении, перпендикулярном кромке 232 затылка лапы). Твердосплавные пластины 236 являются тонкими вставками. В данном случае, отношение толщины t пластины к ширине w пластины меньше 0,5 (т.е., t/w<0,5). Точнее, отношение толщины t пластины к ширине w пластины значительно меньше 0,5 (т.е., t/w<<0,5). Еще точнее, отношение толщины t пластины к ширине w пластины меньше 0,2 (т.е., t/w<0,2) и даже может быть меньше 0,1 (т.е., t/w<0,1).

[050] На фиг. 17 и 18 изображены виды в изометрии части лапы 230, содержащей механизмы защиты кромки 232 затылка лапы как изображено на фиг. 13. Конус 220 не изображен на фиг. 17 и 18 для того, чтобы показать расположение твердосплавных пластин 236 на кромке 232 затылка лапы. Именно на поверхности 231 пола, сформированной в или у внешней поверхности 230, где выполняют приклеивание (например, посредством пайки твердым припоем) к соответствующей нижней поверхности 260 каждой твердосплавной пластины 236. Таким образом, связующее вещество не подвержено воздействию снаружи и не подвержено возможному износу.

[051] Как изображено на фиг. 18, необходимо обеспечить непрерывную защиту вдоль расширенной длины кромки 232 затылка лапы. В одном варианте осуществления поверхность пола может изгибаться с радиусом долота, и таким образом нижняя поверхность одной или нескольких включенных пластин будет обладать соответствующим изгибом. В другом варианте осуществления поверхность пола сформирована таким образом, чтобы содержать множество по существу плоских и прилегающих поверхностей 260 пола, и твердосплавная пластина 236 с соответствующей плоской нижней поверхностью предоставлена для каждой плоской поверхности и пластины расположены в плиточной конфигурации, кромка к кромке (см. пунктирную линию, ссылочный номер 237, обозначающую кромки прилегающих плиток).

[052] Далее приведена ссылка на фиг. 15, на которой изображен вид в поперечном сечении части лапы шарошечного долота для вращательного бурения, содержащей вариант осуществления механизма защиты передней кромки затылка лапы. В данном варианте осуществления нижнюю поверхность 270 твердосплавной пластины 240 приклеивают к по существу соответствующей поверхности 231 пола, сформированной в или у внешней поверхности 230 лапы 212 и проходящей внутрь от передней кромки 250 затылка лапы. Пластина 240 также ограничена задней кромкой 272 и двумя боковыми кромками 274 (см. также фиг. 13). Средства приклеивания нижней поверхности к поверхности пола могут, например, содержать любое подходящее клейкое вещество, расположенное между по существу соответствующими (например, параллельными) поверхностями и содержащее связующее вещество, способное течь между по существу соответствующими поверхностями под действием капиллярности, такое как твердый припой, мягкий припой, связующие вещества, смолы и т.п. (см., например, опубликованную заявку на патент США № 2009/0038442, содержание которой полностью включено в настоящее описание посредством ссылки). Из-за масштаба графического материала связующее вещество не изображено явным образом на фиг. 15, но следует понимать, что связующее вещество присутствует между нижней поверхностью и уплощенной поверхностью. Связующее вещество предпочтительно имеет по существу постоянную толщину между соответствующей нижней поверхностью и поверхностью пола. Твердосплавная пластина 240 имеет такой размер, что ее передняя кромка 278 ограничивает переднюю кромку 250 затылка лапы (или совпадает с ней или почти совпадает с ней). Толщина пластины 240 может находиться в диапазоне от 0,050 до 0,500 дюйма. Твердосплавная пластина 240 изготовлена из материала или комбинации материалов, которые более устойчивы к истиранию, чем материал, используемый для изготовления лапы и затылка лапы долота. В предпочтительном варианте реализации твердосплавная пластина изготовлена из такого материала как карбид вольфрама, PDC, вставка из поликристаллического кубического нитрида бора, импрегнированного алмазного сегмента и т.п. Данные материалы превосходят традиционное привариваемое твердосплавное покрытие из карбида вольфрама известного из уровня техники, поскольку они обладают большей плотностью и не так сильно подвержены истиранию и эрозии. Как и ранее, связующее вещество в данной реализации не подвержено воздействию снаружи и не подвержено возможному износу. Соответствующие поверхности могут изгибаться в местах приклеивания, например, с радиусом долота, или иметь любую выбранную изогнутую конфигурацию.

[053] Твердосплавные пластины 240 имеют толщину t и ширину w (где ширину измеряют в направлении, перпендикулярном передней кромке 250). Твердосплавные пластины 240 являются тонкими вставками. В данном случае, отношение толщины t пластины к ширине w пластины меньше 0,5 (т.е., t/w<0,5). Точнее, отношение толщины t пластины к ширине w пластины значительно меньше 0,5 (т.е., t/w<<0,5). Еще точнее, отношение толщины t пластины к ширине w пластины меньше 0,2 (т.е., t/w<0,2) и даже может быть меньше 0,1 (т.е., t/w<0,1).

[054] Далее приведена ссылка на фиг. 16, на которой изображен вид в поперечном сечении части лапы шарошечного долота для вращательного бурения, содержащей вариант осуществления механизма защиты передней кромки затылка лапы. В данном варианте осуществления нижнюю поверхность 280 твердосплавной пластины 244 приклеивают к по существу соответствующей поверхности 231 пола, сформированной в или у передней поверхности 254 лапы 212 и проходящей наружу от передней кромки 250 затылка лапы. Пластина 244 также ограничена задней кромкой 282 и двумя боковыми кромками 284 (см. также фиг. 13). Средства приклеивания нижней поверхности к поверхности пола могут, например, содержать любое подходящее клейкое вещество, расположенное между по существу соответствующими (например, параллельными) поверхностями и содержащее связующее вещество, способное течь между по существу соответствующими поверхностями под действием капиллярности, такое как твердый припой, мягкий припой, связующие вещества, смолы и т.п. (см., например, опубликованную заявку на патент США № 2009/0038442, содержание которой полностью включено в настоящее описание посредством ссылки). Из-за масштаба графического материала связующее вещество не изображено явным образом на фиг. 16, но следует понимать, что связующее вещество присутствует между нижней поверхностью и уплощенной поверхностью на передней боковой поверхности. Связующее вещество предпочтительно имеет по существу постоянную толщину между соответствующей нижней поверхностью и поверхностью пола. Твердосплавная пластина 244 имеет такой размер, что ее передняя кромка 288 ограничивает переднюю кромку 250 затылка лапы (или совпадает с ней или почти совпадает с ней). Толщина пластины 244 может находиться в диапазоне от 0,050 до 0,500 дюйма. Твердосплавная пластина 244 изготовлена из материала или комбинации материалов, которые более устойчивы к истиранию, чем материал, используемый для изготовления лапы и затылка лапы долота. В предпочтительном варианте реализации твердосплавная пластина изготовлена из такого материала как карбид вольфрама, PDC, вставка из поликристаллического кубического нитрида бора, импрегнированный алмазный сегмент и т.п. Данные материалы превосходят традиционное привариваемое твердосплавное покрытие из карбида вольфрама известного из уровня техники, поскольку они обладают большей плотностью и не так сильно подвержены истиранию и эрозии. Как и ранее, связующее вещество в данной реализации не подвержено воздействию снаружи и не подвержено возможному износу. Соответствующие поверхности могут изгибаться в местах приклеивания, например, с радиусом долота, или иметь любую выбранную изогнутую конфигурацию.

[055] Твердосплавные пластины 244 имеют толщину t и ширину w (где ширину измеряют в направлении, перпендикулярном передней кромке 250). Твердосплавные пластины 244 являются тонкими вставками. В данном случае, отношение толщины t пластины к ширине w пластины меньше 0,5 (т.е., t/w<0,5). Точнее, отношение толщины t пластины к ширине w пластины значительно меньше 0,5 (т.е., t/w<<0,5). Еще точнее, отношение толщины t пластины к ширине w пластины меньше 0,2 (т.е., t/w<0.2) и даже может быть меньше 0,1 (т.е., t/w<0,1).

[056] Изображение защиты, применяемой с использованием пазов и пластин на кромке затылка лапы и/или передней кромке затылка лапы, описано лишь в качестве примера, следует понимать, что указанные механизмы защиты могут быть применены к любой кромке долота, подверженной износу.

[057] Дальнейшие изображения защиты с использованием пластин на боковой передней кромке лапы, включая переднюю кромку заплечика и/или переднюю кромку затылка лапы, также предоставлены лишь в качестве примера, следует понимать, что механизмы защиты могут быть применены к любой кромке долота, подверженной износу (включая кромки затылка лапы и задние кромки).

[058] Для защиты боковой передней кромки 150 и поверхности 130 лапы во внешней поверхности 130 лапы 112 предоставлен паз 138, проходящий внутрь от передней кромки 150, и вставка 140 твердосплавной пластины приклеена к поверхности пола внутри паза 138. См. также фиг. 9. Для защиты боковой передней кромки 150 и передней боковой поверхности 154 в передней боковой поверхности 154 лапы 112 предоставлен паз 142, проходящий наружу от передней кромки 150 затылка лапы, и вставка 144 твердосплавной пластины приклеена к поверхности пола внутри паза 142. См. также фиг. 10. Для защиты передней кромки 151 заплечика и передней боковой поверхности 154 в передней боковой поверхности 154 лапы 112 предоставлен паз 142, проходящий наружу от передней кромки 151 заплечика, и вставка 144 твердосплавной пластины приклеена к поверхности пола внутри паза 142. См. также фиг. 19. Для защиты передней кромки 151 заплечика и поверхности 125 заплечика в поверхности 125 заплечика лапы 112 предоставлен паз 138, проходящий внутрь от передней кромки 151, и вставка 140 твердосплавной пластины приклеена к поверхности пола внутри паза 138. См. также фиг. 20. Подобная установка на поверхности 125 в некоторых случаях может быть непрактичной из-за размера и расположения отверстия 129. Пазы могут быть выполнены с помощью фрезерования или литья во внешней поверхности 130, поверхности 125 заплечика и/или передней боковой поверхности 154 лапы 112 в желаемых местах, в частности, в местах на лапе, которые подвержены износу при эксплуатации долота, и при необходимости могут иметь плоскую или изогнутую геометрию поверхности пола, которая соответствует нижним поверхностям вставок 140 и 144.

[059] Несколько механизмов защиты также изображены на фиг. 7B. Следует понимать, что один или несколько изображенных механизмов защиты могут быть выбраны для использования в шарошечном долоте 110 для вращательного бурения. Хотя на фиг. 7B изображено использование нескольких вставок 140 твердосплавных пластин вдоль передней кромки 150, следует понимать, что вместо этого может быть предоставлен один паз 138, проходящий вдоль всей кромки или части передней кромки 150, с одной вставкой 140 твердосплавной пластины, приклеенной внутри паза 138. Хотя на фиг. 7B изображено использование нескольких вставок 144 твердосплавных пластин вдоль передней кромки 150, следует понимать, что вместо этого может быть предоставлен один паз 142, проходящий вдоль всей кромки или части передней кромки 150, с одной вставкой 144 твердосплавной пластины, приклеенной внутри паза 142. Хотя на фиг. 7B изображено использование одной вставки 144 твердосплавной пластины вдоль передней кромки 151 заплечика, следует понимать, что может быть предоставлено несколько пазов с несколькими вставками, а также что может быть предоставлен один паз 142, проходящий вдоль всей передней кромки 151 заплечика или вдоль ее части, с одной вставкой 144 твердосплавной пластины, приклеенной внутри паза 142. Хотя на фиг. 7B изображено использование одной вставки 140 твердосплавной пластины вдоль передней кромки 151 заплечика, следует понимать, что может быть предоставлено несколько пазов с несколькими вставками, а также что может быть предоставлен один паз 138, проходящий вдоль всей передней кромки 151 заплечика или вдоль ее части, с одной вставкой 140 твердосплавной пластины, приклеенной внутри паза 138. В каждой из вышеприведенных реализаций, часть кромки (передней кромки 150 затылка лапы и/или передней кромки 151 заплечика), выбранная для получения защиты, может быть той частью кромки, которая наиболее подвержена износу при эксплуатации шарошечного долота 110 для вращательного бурения.

[060] Хотя на фиг. 7B в основном изображено использование многоугольных вставок пластин, следует понимать, что вставки пластин могут иметь любую желаемую форму (включая круглые формы, овальные формы, полукруглые формы и т.п.). Кроме этого, вставки пластин могут иметь различные размеры, при этом выбор размера может зависеть от места размещения.

[061] Далее снова приведена ссылка на фиг. 9, на которой также изображена часть лапы шарошечного долота для вращательного бурения, содержащей вариант осуществления механизма защиты боковой передней кромки лапы. В данном варианте осуществления во внешней поверхности 130 лапы 112 предоставлен паз 138, проходящий внутрь от боковой передней кромки 150. Паз 138 может быть выполнен с помощью фрезерования или литья во внешней поверхности 130 лапы 112. Паз 138 ограничен поверхностью 170 пола, задней стенкой 172 и двумя боковыми стенками 174 (см. также фиг. 7B). Вставка 140 твердосплавной пластины приклеена внутри паза 138. В одном или нескольких вариантах осуществления нижняя поверхность вставки твердосплавной пластины приклеена к поверхности 170 пола паза 138. Средства приклеивания нижней поверхности к поверхности пола могут, например, содержать любое подходящее клейкое вещество, расположенное между по существу соответствующими (например, параллельными) поверхностями и содержащее связующее вещество, способное течь между по существу соответствующими поверхностями под действием капиллярности, такое как твердый припой, мягкий припой, связующие вещества, смолы и т.п. (см., например, опубликованную заявку на патент США № 2009/0038442, содержание которой полностью включено в настоящее описание посредством ссылки). Из-за масштаба графического материала связующее вещество не изображено явным образом на фиг. 9, но следует понимать, что связующее вещество присутствует между нижней поверхностью и поверхностью пола. Связующее вещество предпочтительно имеет по существу постоянную толщину между соответствующей нижней поверхностью и поверхностью пола. Вставка 140 твердосплавной пластины имеет такую толщину, что при приклеивании внутри паза 138, верхняя поверхность 176 вставки 140 пластины расположена по существу заподлицо с внешней поверхностью 130 лапы 112 или слегка выступает за ее пределы, или слегка углублена под нее. Кроме этого, вставка 140 твердосплавной пластины имеет такой размер, что кромка 178 вставки пластины напротив задней стенки 172 паза 138 ограничивает переднюю кромку 150 (переднюю кромку 154) затылка лапы (или совпадает с ней или почти совпадает с ней). Вставка 140 твердосплавной пластины изготовлена из материала или комбинации материалов, которые более устойчивы к истиранию, чем материал, используемый для изготовления лапы и затылка лапы долота. В предпочтительном варианте реализации вставка твердосплавной пластины изготовлена из такого материала как карбид вольфрама, поликристаллическая алмазная вставка (PDC), вставка из поликристаллического кубического нитрида бора, импрегнированный алмазный сегмент и т.п. Данные материалы превосходят традиционное привариваемое твердосплавное покрытие из карбида вольфрама известного из уровня техники, поскольку они обладают большей плотностью и не так сильно подвержены истиранию и эрозии. Как и ранее, связующее вещество в данной реализации не подвержено воздействию снаружи и не подвержено возможному износу.

[062] Как и ранее, вставки 140 твердосплавных пластин имеют толщину t и ширину w (где ширину измеряют в направлении, перпендикулярном передней кромке 150). Вставки 140 твердосплавных пластин являются тонкими вставками. В данном случае, отношение толщины t вставки к ширине w вставки меньше 0,5 (т.е., t/w<0,5). Точнее, отношение толщины t вставки к ширине w вставки значительно меньше 0,5 (т.е., t/w<<0,5). Еще точнее, отношение толщины t вставки к ширине w вставки меньше 0,2 (т.е., t/w<0,2) и даже может быть меньше 0,1 (т.е., t/w<0,1). Это разрешено потому, что вставки 140 твердосплавных пластин прикреплены посредством склеивания к их нижней поверхности, но не к их периферийной кромке (как в случае с запрессованными вставками, используемыми в известном уровне техники (см. фиг. 6)).

[063] Далее снова приведена ссылка на фиг. 10, на которой также изображена часть лапы шарошечного долота для вращательного бурения, содержащая вариант осуществления механизма защиты боковой передней кромки лапы. В данном варианте осуществления в передней боковой поверхности 154 лапы 112 предоставлен паз 142, проходящий наружу от боковой передней кромки 150. Паз 142 может быть выполнен с помощью фрезерования или литья в передней боковой поверхности 154 лапы 112. Паз 142 ограничен поверхностью 180 пола, задней стенкой 182 и двумя боковыми стенками 184 (см. также фиг. 7B). Вставка 144 твердосплавной пластины приклеена внутри паза 142. В одном или нескольких вариантах осуществления нижняя поверхность вставки твердосплавной пластины приклеена к поверхности 180 пола паза 142. Средства приклеивания нижней поверхности к поверхности пола могут, например, содержать любое подходящее клейкое вещество, расположенное между по существу соответствующими (например, параллельными) поверхностями и содержащее связующее вещество, способное течь между по существу соответствующими поверхностями под действием капиллярности, такое как твердый припой, мягкий припой, связующие вещества, смолы и т.п. (см., например, опубликованную заявку на патент США № 2009/0038442, содержание которой полностью включено в настоящее описание посредством ссылки). Связующее вещество предпочтительно имеет по существу постоянную толщину между соответствующей нижней поверхностью и поверхностью пола. Из-за масштаба графического материала связующее вещество не изображено явным образом на фиг. 7B, но следует понимать, что связующее вещество присутствует между нижней поверхностью и поверхностью пола. Вставка 144 твердосплавной пластины имеет такую толщину, что при приклеивании внутри паза 142, верхняя поверхность 186 вставки 144 пластины расположена по существу заподлицо с передней боковой поверхностью 154 лапы 112 или слегка выступает за ее пределы, или слегка углублена под нее. Кроме этого, вставка 144 твердосплавной пластины имеет такой размер, что кромка 188 вставки пластины напротив задней стенки 172 паза 138 ограничивает переднюю кромку 150 (внешнюю поверхность 130) (или совпадает с ней или почти совпадает с ней). Вставка 140 твердосплавной пластины изготовлена из материала или комбинации материалов, которые более устойчивы к истиранию, чем материал, используемый для изготовления лапы и затылка лапы долота. В предпочтительном варианте реализации вставка твердосплавной пластины изготовлена из такого материала как карбид вольфрама, поликристаллическая алмазная вставка (PDC), вставка из поликристаллического кубического нитрида бора, импрегнированный алмазный сегмент и т.п. Данные материалы превосходят традиционное привариваемое твердосплавное покрытие из карбида вольфрама известного из уровня техники, поскольку они обладают большей плотностью и не так сильно подвержены истиранию и эрозии. Как и ранее, связующее вещество в данной реализации не подвержено воздействию снаружи и не подвержено возможному износу.

[064] Как описано ранее, вставки 144 твердосплавных пластин имеют толщину t и ширину w (где ширину измеряют в направлении, перпендикулярном передней кромке 150). Вставки 144 твердосплавных пластин являются тонкими вставками. В данном случае, отношение толщины t вставки к ширине w вставки меньше 0,5 (т.е., t/w<0,5). Точнее, отношение толщины t вставки к ширине w вставки значительно меньше 0,5 (т.е., t/w<<0,5). Еще точнее, отношение толщины t вставки к ширине w вставки меньше 0,2 (т.е., t/w<0,2) и даже может быть меньше 0,1 (т.е., t/w<0,1). Это разрешено потому, что вставки 144 твердосплавных пластин прикреплены посредством склеивания к их нижней поверхности, но не к их периферийной кромке (как в случае с запрессованными вставками, используемыми в известном уровне техники (см. фиг. 6)).

[065] Далее приведена ссылка на фиг. 19, на которой изображен вид в поперечном сечении части лапы шарошечного долота для вращательного бурения, содержащей вариант осуществления механизма защиты боковой передней кромки 151 заплечика. В данном варианте осуществления в передней боковой поверхности 154 лапы 112 предоставлен паз 142, проходящий наружу от боковой передней кромки 151 заплечика. Паз 142 может быть выполнен с помощью фрезерования или литья в передней боковой поверхности 154 лапы 112. Паз 142 ограничен поверхностью 180 пола, задней стенкой 182 и двумя боковыми стенками 184 (см. также фиг. 7B). Вставка 144 твердосплавной пластины приклеена внутри паза 142. В предпочтительном варианте осуществления нижняя поверхность вставки твердосплавной пластины приклеена к поверхности 180 пола паза 142. Средства приклеивания нижней поверхности к поверхности пола могут, например, содержать любое подходящее клейкое вещество, расположенное между по существу соответствующими (например, параллельными) поверхностями и содержащее связующее вещество, способное течь между по существу соответствующими поверхностями под действием капиллярности, такое как твердый припой, мягкий припой, связующие вещества, смолы и т.п. (см., например, опубликованную заявку на патент США № 2009/0038442, содержание которой полностью включено в настоящее описание посредством ссылки). Связующее вещество предпочтительно имеет по существу постоянную толщину между соответствующей нижней поверхностью и поверхностью пола. Из-за масштаба графического материала связующее вещество не изображено явным образом на фиг. 19, но следует понимать, что связующее вещество присутствует между нижней поверхностью и поверхностью пола. Вставка 144 твердосплавной пластины имеет такую толщину, что при приклеивании внутри паза 142, верхняя поверхность 186 вставки 144 пластины расположена по существу заподлицо с передней боковой поверхностью 154 лапы 112 или слегка выступает за ее пределы, или слегка углублена под нее. Кроме этого, вставка 144 твердосплавной пластины имеет такой размер, что кромка 188 вставки пластины напротив задней стенки 172 паза 138 ограничивает переднюю кромку 151 (поверхность 125 заплечика) (или совпадает с ней или почти совпадает с ней). Вставка 140 твердосплавной пластины изготовлена из материала или комбинации материалов, которые более устойчивы к истиранию, чем материал, используемый для изготовления лапы и затылка лапы долота. В предпочтительном варианте реализации вставка твердосплавной пластины изготовлена из такого материала как карбид вольфрама, поликристаллическая алмазная вставка (PDC), вставка из поликристаллического кубического нитрида бора, импрегнированный алмазный сегмент и т.п. Данные материалы превосходят традиционное привариваемое твердосплавное покрытие из карбида вольфрама известного из уровня техники, поскольку они обладают большей плотностью и не так сильно подвержены истиранию и эрозии. Как и ранее, связующее вещество в данной реализации не подвержено воздействию снаружи и не подвержено возможному износу.

[066] Вставки 144 твердосплавных пластин, например по фиг. 19, имеют толщину t и ширину w (где ширину измеряют в направлении, перпендикулярном передней кромке 151). Вставки 144 твердосплавных пластин являются тонкими вставками. В данном случае, отношение толщины t вставки к ширине w вставки меньше 0,5 (т.е., t/w<0,5). Точнее, отношение толщины t вставки к ширине w вставки значительно меньше 0,5 (т.е., t/w<<0,5). Еще точнее, отношение толщины t вставки к ширине w вставки меньше 0,2 (т.е., t/w<0.2) и даже может быть меньше 0,1 (т.е., t/w<0,1). Это разрешено потому, что вставки 144 твердосплавных пластин прикреплены посредством склеивания к их нижней поверхности, но не к их периферийной кромке (как в случае с запрессованными вставками, используемыми в известном уровне техники (см. фиг. 6)).

[067] Далее приведена ссылка на фиг. 20, на которой изображен вид в поперечном сечении части лапы шарошечного долота для вращательного бурения, содержащей вариант осуществления механизма защиты боковой передней кромки лапы. В данном варианте осуществления в поверхности 125 заплечика лапы 112 предоставлен паз 138, проходящий внутрь от боковой передней кромки 151. Паз 138 может быть выполнен с помощью фрезерования или литья в поверхности 125 заплечика лапы 112. Паз 138 ограничен поверхностью 170 пола, задней стенкой 172 и двумя боковыми стенками 174 (см. также фиг. 7B). Вставка 140 твердосплавной пластины приклеена внутри паза 138. В предпочтительном варианте осуществления нижняя поверхность вставки твердосплавной пластины приклеена к поверхности 170 пола паза 138. Средства приклеивания нижней поверхности к поверхности пола могут, например, содержать любое подходящее клейкое вещество, расположенное между по существу соответствующими (например, параллельными) поверхностями и содержащее связующее вещество, способное течь между по существу соответствующими поверхностями под действием капиллярности, такое как твердый припой, мягкий припой, связующие вещества, смолы и т.п. (см., например, опубликованную заявку на патент США № 2009/0038442, содержание которой полностью включено в настоящее описание посредством ссылки). Из-за масштаба графического материала связующее вещество не изображено явным образом на фиг. 20, но следует понимать, что связующее вещество присутствует между нижней поверхностью и поверхностью пола. Связующее вещество предпочтительно имеет по существу постоянную толщину между соответствующей нижней поверхностью и поверхностью пола. Вставка 140 твердосплавной пластины имеет такую толщину, что при приклеивании внутри паза 138, верхняя поверхность 176 вставки 140 пластины расположена по существу заподлицо с поверхностью 125 заплечика лапы 112 или слегка выступает за ее пределы, или слегка углублена под нее. Кроме этого, вставка 140 твердосплавной пластины имеет такой размер, что кромка 178 вставки пластины напротив задней стенки 172 паза 138 ограничивает переднюю кромку 151 (переднюю кромку 154) затылка лапы (или совпадает с ней или почти совпадает с ней). Вставка 140 твердосплавной пластины изготовлена из материала или комбинации материалов, которые более устойчивы к истиранию, чем материал, используемый для изготовления лапы и затылка лапы долота. В предпочтительном варианте реализации вставка твердосплавной пластины изготовлена из такого материала как карбид вольфрама, поликристаллическая алмазная вставка (PDC), вставка из поликристаллического кубического нитрида бора, импрегнированный алмазный сегмент и т.п. Данные материалы превосходят традиционное привариваемое твердосплавное покрытие из карбида вольфрама известного из уровня техники, поскольку они обладают большей плотностью и не так сильно подвержены истиранию и эрозии. Как и ранее, связующее вещество в данной реализации не подвержено воздействию снаружи и не подвержено возможному износу.

[068] Вставки 140 твердосплавных пластин, например по фиг. 20, имеют толщину t и ширину w (где ширину измеряют в направлении, перпендикулярном передней кромке 151). Вставки 140 твердосплавных пластин являются тонкими вставками. В данном случае, отношение толщины t вставки к ширине w вставки меньше 0,5 (т.е., t/w<0,5). Точнее, отношение толщины t вставки к ширине w вставки значительно меньше 0,5 (т.е., t/w<<0,5). Еще точнее, отношение толщины t вставки к ширине w вставки меньше 0,2 (т.е., t/w<0,2) и даже может быть меньше 0,1 (т.е., t/w<0,1). Это разрешено потому, что вставки 140 твердосплавных пластин прикреплены посредством склеивания к их нижней поверхности, но не к их периферийной кромке (как в случае с запрессованными вставками, используемыми в известном уровне техники (см. фиг. 6)).

[069] Далее приведена ссылка на фиг. 21, на которой изображен вид в изометрии шарошечного долота 210 для вращательного бурения, содержащего механизмы защиты передних кромок лапы. Лапа 212 прикреплена к корпусной части 214 бурового долота 210. Лапа 212 содержит вал подшипника (не изображен, см. фиг. 2B, ссылочный номер 16), который проходит вниз и внутрь в радиальном направлении. Конус 220 шарошки установлен на валу подшипника и опирается на него для вращения. Внешний калибр или поверхность 230 затылка лапы 212 (расположенный на калибре долота) оканчивается полукруглой кромкой 232, расположенной вблизи конуса 220. Область лапы 212, связанная с внешним калибром или поверхностью 230 затылка лапы, известна в данной области техники как “область затылка лапы” и кромка 232 известна в данной области техники как “кромка затылка лапы”. Внешняя поверхность 230 лапы 212 оканчивается в боковом направлении передней кромкой 250 затылка лапы и задней кромкой 252 затылка лапы. Передняя кромка 250 и задняя кромка 252 затылка лапы содержат выступы кромки 232 затылка лапы, проходящие вдоль длины лапы 212. Лапа 212 также содержит поверхность 225 заплечика (над внешней поверхностью 230). Поверхность 225 заплечика лапы 212 оканчивается в боковом направлении передней кромкой 251 заплечика и задней кромкой 253 заплечика. Боковая передняя кромка 251 и боковая задняя кромка 253 заплечика содержат выступы кромок 250 и 252 затылка лапы, соответственно, проходящие вдоль длины лапы 212 (и могут быть обозначены термином "боковая передняя кромка лапы" 212). Лапа также содержит переднюю боковую поверхность 254, которая прилегает к внешней поверхности 230 и поверхности 225 заплечика лапы 212 у передней кромки 250 затылка лапы и передней кромки 251 заплечика.

[070] Изображенное буровое долото использует систему герметичного подшипника. Система смазки содержит узел 127 компенсации давления, установленный внутри отверстия 129, выполненного в верхней поверхности 225 заплечика лапы 212. На фиг. 20 изображен вариант реализации, где отверстие 129 выполнено исключительно в поверхности 225 заплечика. Тем не менее, следует понимать, что отверстие 129 может быть выполнено частично в поверхности 225 заплечика и частично во внешней поверхности 230 лапы 212 (ниже поверхности 225 заплечика). В качестве альтернативы, отверстие 129 может быть выполнено исключительно во внешней поверхности 230.

[071] Для защиты передней кромки 250 и внешней поверхности 230 лапы 212 твердосплавную пластину 240 приклеивают к поверхности 231 пола, предоставленной в или у изогнутой внешней поверхности 230 лапы 212, проходящей внутрь от передней кромки 250. См. также фиг. 22. Для защиты передней кромки 250 и передней боковой поверхности 254 твердосплавную пластину 244 приклеивают к поверхности 231 пола, предоставленной в или у передней боковой поверхности 254 лапы 212, проходящей наружу от передней кромки 250. См. также фиг. 23. Для защиты передней кромки 251 заплечика и передней боковой поверхности 254 твердосплавную пластину 244 приклеивают к поверхности 231 пола, предоставленной в или у передней боковой поверхности 254 лапы 212, проходящей наружу от передней кромки 251. См. также фиг. 24. Для защиты передней кромки 251 и поверхности 225 заплечика лапы 212 твердосплавную пластину 240 приклеивают к поверхности 231 пола, предоставленную в или у изогнутой поверхности 225 заплечика лапы 212, проходящей внутрь от передней кромки 251. См. также фиг. 25. Подобная установка на поверхности 225 заплечика во многих случаях может быть непрактичной из-за размера и расположения отверстия 129.

[072] Хотя на фиг. 21 изображены несколько механизмов защиты, следует понимать, что один или несколько изображенных механизмов защиты могут быть выбраны для использования в шарошечном долоте 210 для вращательного бурения. Поверхности 231 пола предпочтительно выполнены с помощью механической обработки или литья во внешних поверхностях области затылка лапы вдоль кромки 250 и кромки 251, и при необходимости могут иметь плоскую или изогнутую геометрию, которая соответствует нижним поверхностям 240 и 244 пластин.

[073] Хотя на фиг. 21 в основном изображено использование многоугольных пластин, следует понимать, что пластины могут иметь любую желаемую форму (включая круглые формы, овальные формы, полукруглые формы и т.п.). Кроме этого, пластины могут иметь различные размеры, при этом выбор размера может зависеть от места размещения.

[074] Хотя на фиг. 21 изображено использование нескольких твердосплавных пластин 240 вдоль передней кромки 250, следует понимать, что вместо этого может быть предоставлена одна пластина 240, проходящая вдоль всей передней кромки или части передней кромки 250. Хотя на фиг. 21 изображено использование нескольких твердосплавных пластин 244 вдоль передней кромки 250, следует понимать, что вместо этого может быть предоставлена одна пластина 244, проходящая вдоль всей передней кромки или части передней кромки 250. Хотя на фиг. 21 изображено использование одной твердосплавной пластины 244 вдоль передней кромки 251, следует понимать, что вместо этого может быть предоставлено несколько пластин 244 или что может быть использована одна пластина, проходящая вдоль всей передней кромки или части передней кромки 251. Хотя на фиг. 21 изображено использование одной твердосплавной пластины 240 вдоль передней кромки 251, следует понимать, что вместо этого может быть предоставлено несколько пластин 240 или что может быть использована одна пластина, проходящая вдоль всей передней кромки или части передней кромки 251. В каждой из вышеприведенных реализаций, часть кромки (кромки 250 и/или кромки 251), выбранная для получения защиты, может быть той частью кромки, которая наиболее подвержена износу при эксплуатации шарошечного долота 210 для вращательного бурения.

[075] Далее приведена ссылка на фиг. 22, на которой изображен вид в поперечном сечении части лапы шарошечного долота для вращательного бурения, содержащей вариант осуществления механизма защиты боковой передней кромки. В данном варианте осуществления нижнюю поверхность 270 твердосплавной пластины 240 приклеивают к по существу соответствующей поверхности 231 пола, сформированной в или у внешней поверхности 230 лапы 212 и проходящей внутрь от передней кромки 250 затылка лапы. Пластина 240 также ограничена задней кромкой 272 и двумя боковыми кромками 274 (см. также фиг. 21). Средства приклеивания нижней поверхности к поверхности пола могут, например, содержать любое подходящее клейкое вещество, расположенное между по существу соответствующими (например, параллельными) поверхностями и содержащее связующее вещество, способное течь между по существу соответствующими поверхностями под действием капиллярности, такое как твердый припой, мягкий припой, связующие вещества, смолы и т.п. (см., например, опубликованную заявку на патент США № 2009/0038442, содержание которой полностью включено в настоящее описание посредством ссылки). Из-за масштаба графического материала связующее вещество не изображено явным образом на фиг. 22, но следует понимать, что связующее вещество присутствует между нижней поверхностью и уплощенной поверхностью. Связующее вещество предпочтительно имеет по существу постоянную толщину между соответствующей нижней поверхностью и поверхностью пола. Твердосплавная пластина 240 имеет такой размер, что ее передняя кромка 278 ограничивает переднюю кромку 250 затылка лапы (или совпадает с ней или почти совпадает с ней). Толщина пластины 240 может находиться в диапазоне от 0,050 до 0,500 дюйма. Твердосплавная пластина 240 изготовлена из материала или комбинации материалов, которые более устойчивы к истиранию, чем материал, используемый для изготовления лапы и затылка лапы долота. В предпочтительном варианте реализации твердосплавная пластина изготовлена из такого материала как карбид вольфрама, PDC, вставка из поликристаллического кубического нитрида бора, импрегнированный алмазный сегмент и т.п. Данные материалы превосходят традиционное привариваемое твердосплавное покрытие из карбида вольфрама известного из уровня техники, поскольку они обладают большей плотностью и не так сильно подвержены истиранию и эрозии. Как и ранее, связующее вещество в данной реализации не подвержено воздействию снаружи и не подвержено возможному износу. Соответствующие поверхности могут изгибаться в местах приклеивания, например, с радиусом долота, или иметь любую выбранную изогнутую конфигурацию.

[076] Твердосплавные пластины 240, например по фиг. 22, имеют толщину t и ширину w (где ширину измеряют в направлении, перпендикулярном передней кромке 250). Твердосплавные пластины 240 являются тонкими вставками. В данном случае, отношение толщины t пластины к ширине w пластины меньше 0,5 (т.е., t/w<0,5). Точнее, отношение толщины t пластины к ширине w пластины значительно меньше 0,5 (т.е., t/w<<0,5). Еще точнее, отношение толщины t пластины к ширине w пластины меньше 0,2 (т.е., t/w<0,2) и даже может быть меньше 0,1 (т.е., t/w<0,1).

[077] Далее приведена ссылка на фиг. 23, на которой изображен вид в поперечном сечении части лапы шарошечного долота для вращательного бурения, содержащей вариант осуществления механизма защиты боковой передней кромки. В данном варианте осуществления нижнюю поверхность 280 твердосплавной пластины 244 приклеивают к по существу соответствующей поверхности 231 пола, сформированной в или у передней поверхности 254 лапы 212 и проходящей наружу от передней кромки 250 затылка лапы. Пластина 244 также ограничена задней кромкой 282 и двумя боковыми кромками 284 (см. также фиг. 21). Средства приклеивания нижней поверхности к поверхности пола могут, например, содержать любое подходящее клейкое вещество, расположенное между по существу соответствующими (например, параллельными) поверхностями и содержащее связующее вещество, способное течь между по существу соответствующими поверхностями под действием капиллярности, такое как твердый припой, мягкий припой, связующие вещества, смолы и т.п. (см., например, опубликованную заявку на патент США № 2009/0038442, содержание которой полностью включено в настоящее описание посредством ссылки). Из-за масштаба графического материала связующее вещество не изображено явным образом на фиг. 23, но следует понимать, что связующее вещество присутствует между нижней поверхностью и уплощенной поверхностью на передней боковой поверхности. Связующее вещество предпочтительно имеет по существу постоянную толщину между соответствующей нижней поверхностью и поверхностью пола. Твердосплавная пластина 244 имеет такой размер, что ее передняя кромка 288 ограничивает переднюю кромку 250 затылка лапы (или совпадает с ней или почти совпадает с ней). Толщина пластины 244 может находиться в диапазоне от 0,050 до 0,500 дюйма. Твердосплавная пластина 244 изготовлена из материала или комбинации материалов, которые более устойчивы к истиранию, чем материал, используемый для изготовления лапы и затылка лапы долота. В предпочтительном варианте реализации твердосплавная пластина изготовлена из такого материала как карбид вольфрама или содержит, PDC, вставка из поликристаллического кубического нитрида бора, импрегнированный алмазный сегмент и т.п. Данные материалы превосходят традиционное привариваемое твердосплавное покрытие из карбида вольфрама известного из уровня техники, поскольку они обладают большей плотностью и не так сильно подвержены истиранию и эрозии. Как и ранее, связующее вещество в данной реализации не подвержено воздействию снаружи и не подвержено возможному износу. Соответствующие поверхности могут изгибаться в местах приклеивания, например, с радиусом долота, или иметь любую выбранную изогнутую конфигурацию.

[078] Твердосплавные пластины 244 имеют толщину t и ширину w (где ширину измеряют в направлении, перпендикулярном передней кромке 250). Твердосплавные пластины 244 являются тонкими вставками. В данном случае, отношение толщины t пластины к ширине w пластины меньше 0,5 (т.е., t/w<0,5). Точнее, отношение толщины t пластины к ширине w пластины значительно меньше 0,5 (т.е., t/w<<0,5). Еще точнее, отношение толщины t пластины к ширине w пластины меньше 0,2 (т.е., t/w<0,2) и даже может быть меньше 0,1 (т.е., t/w<0,1).

[079] Далее приведена ссылка на фиг. 24, на которой изображен вид в поперечном сечении части лапы шарошечного долота для вращательного бурения, содержащей вариант осуществления механизма защиты передней кромки заплечика 225. В данном варианте осуществления нижнюю поверхность 280 твердосплавной пластины 244 приклеивают к по существу соответствующей поверхности 231 пола, сформированной в или у передней поверхности 254 лапы 212 и проходящей наружу от передней кромки 251 заплечика. Пластина 244 также ограничена задней кромкой 282 и двумя боковыми кромками 284 (см. также фиг. 21). Средства приклеивания нижней поверхности к поверхности пола могут, например, содержать любое подходящее клейкое вещество, расположенное между по существу соответствующими (например, параллельными) поверхностями и содержащее связующее вещество, способное течь между по существу соответствующими поверхностями под действием капиллярности, такое как твердый припой, мягкий припой, связующие вещества, смолы и т.п. (см., например, опубликованную заявку на патент США № 2009/0038442, содержание которой полностью включено в настоящее описание посредством ссылки). Из-за масштаба графического материала связующее вещество не изображено явным образом на фиг. 13, но следует понимать, что связующее вещество присутствует между нижней поверхностью и уплощенной поверхностью на передней боковой поверхности. Связующее вещество предпочтительно имеет по существу постоянную толщину между соответствующей нижней поверхностью и поверхностью пола. Твердосплавная пластина 244 имеет такой размер, что ее передняя кромка 288 ограничивает переднюю кромку 251 (или совпадает с ней или почти совпадает с ней). Толщина пластины 244 может находиться в диапазоне от 0,050 до 0,500 дюйма. Твердосплавная пластина 244 изготовлена из материала или комбинации материалов, которые более устойчивы к истиранию, чем материал, используемый для изготовления лапы и затылка лапы долота. В предпочтительном варианте реализации твердосплавная пластина изготовлена из такого материала как карбид вольфрама, PDC, вставка из поликристаллического кубического нитрида бора, импрегнированный алмазный сегмент и т.п. Данные материалы превосходят традиционное привариваемое твердосплавное покрытие из карбида вольфрама известного из уровня техники, поскольку они обладают большей плотностью и не так сильно подвержены истиранию и эрозии. Как и ранее, связующее вещество в данной реализации не подвержено воздействию снаружи и не подвержено возможному износу. Соответствующие поверхности могут изгибаться в местах приклеивания, например, с радиусом долота, или иметь любую выбранную изогнутую конфигурацию.

[080] Твердосплавные пластины 244, например по фиг. 24, имеют толщину t и ширину w (где ширину измеряют в направлении, перпендикулярном передней кромке 251). Твердосплавные пластины 244 являются тонкими вставками. В данном случае, отношение толщины t пластины к ширине w пластины меньше 0,5 (т.е., t/w<0,5). Точнее, отношение толщины t пластины к ширине w пластины значительно меньше 0,5 (т.е., t/w<<0,5). Еще точнее, отношение толщины t пластины к ширине w пластины меньше 0,2 (т.е., t/w<0,2) и даже может быть меньше 0,1 (т.е., t/w<0,1).

[081] Далее приведена ссылка на фиг. 25, на которой изображен вид в поперечном сечении части лапы шарошечного долота для вращательного бурения, содержащей вариант осуществления механизма защиты боковой передней кромки. В данном варианте осуществления нижнюю поверхность 270 твердосплавной пластины 240 приклеивают к по существу соответствующей поверхности 231 пола, сформированной в или у поверхности 225 заплечика лапы 212 и проходящей внутрь от передней кромки 251. Пластина 240 также ограничена задней кромкой 272 и двумя боковыми кромками 274 (см. также фиг. 21). Средства приклеивания нижней поверхности к поверхности пола могут, например, содержать любое подходящее клейкое вещество, расположенное между по существу соответствующими (например, параллельными) поверхностями и содержащее связующее вещество, способное течь между по существу соответствующими поверхностями под действием капиллярности, такое как твердый припой, мягкий припой, связующие вещества, смолы и т.п. (см., например, опубликованную заявку на патент США № 2009/0038442, содержание которой полностью включено в настоящее описание посредством ссылки). Из-за масштаба графического материала связующее вещество не изображено явным образом на фиг. 25, но следует понимать, что связующее вещество присутствует между нижней поверхностью и уплощенной поверхностью. Связующее вещество предпочтительно имеет по существу постоянную толщину между соответствующей нижней поверхностью и поверхностью пола. Твердосплавная пластина 240 имеет такой размер, что ее передняя кромка 278 ограничивает переднюю кромку 251 (или совпадает с ней или почти совпадает с ней). Толщина пластины 240 может находиться в диапазоне от 0,050 до 0,500 дюйма. Твердосплавная пластина 240 изготовлена из материала или комбинации материалов, которые более устойчивы к истиранию, чем материал, используемый для изготовления лапы и затылка лапы долота. В предпочтительном варианте реализации твердосплавная пластина изготовлена из такого материала как карбид вольфрама, PDC, вставка из поликристаллического кубического нитрида бора, импрегнированный алмазный сегмент и т.п. Данные материалы превосходят традиционное привариваемое твердосплавное покрытие из карбида вольфрама известного из уровня техники, поскольку они обладают большей плотностью и не так сильно подвержены истиранию и эрозии. Как и ранее, связующее вещество в данной реализации не подвержено воздействию снаружи и не подвержено возможному износу. Соответствующие поверхности могут изгибаться в местах приклеивания, например, с радиусом долота, или иметь любую выбранную изогнутую конфигурацию.

[082] Твердосплавные пластины 240, например по фиг. 25, имеют толщину t и ширину w (где ширину измеряют в направлении, перпендикулярном передней кромке 251). Твердосплавные пластины 240 являются тонкими вставками. В данном случае, отношение толщины t пластины к ширине w пластины меньше 0,5 (т.е., t/w<0,5). Точнее, отношение толщины t пластины к ширине w пластины значительно меньше 0,5 (т.е., t/w<<0,5). Еще точнее, отношение толщины t пластины к ширине w пластины меньше 0,2 (т.е., t/w<0,2) и даже может быть меньше 0,1 (т.е., t/w<0,1).

[083] Следует опять уточнить, что описанные пазы и вставки пластин могут иметь любую выбранную геометрию, тем самым позволяя применять защиту к сложным поверхностям долота. Плиточное расположение вставок кромка к кромке позволяет непрерывно расширять применение защиты на сложную изогнутую поверхность. В качестве альтернативы может быть предоставлена одна вставка со сложной изогнутой нижней поверхностью.

[084] Описанные твердосплавные пластины могут иметь любую выбранную геометрию, тем самым позволяя применять защиту к сложным поверхностям долота.

[085] Изображения защиты, применяемой с использованием пазов и пластин на передней кромке заплечика и/или передней кромке затылка лапы, приведены лишь в качестве примера, следует понимать, что описанные механизмы защиты могут быть применены к любой кромке долота, подверженной износу (включая кромки затылка лапы и задние кромки).

[086] Хотя предпочтительные варианты осуществления способа и устройства были изображены в сопроводительных графических материалах и описаны в вышеизложенном подробном описании, следует понимать, что изобретение не ограничено раскрытыми вариантами осуществления, но может быть подвержено различным перестановкам, модификациям и заменам в пределах идеи изобретения, изложенной и ограниченной в следующей формуле изобретения.

Изобретение относится к шарошечным долотам для вращательного бурения. Технический результат заключается в защите кромки затылка лапы долота. Шарошечное долото для вращательного бурения содержит корпус; лапу с кромкой поверхности; вал подшипника, выходящий из лапы; конус, установленный на валу подшипника; по меньшей мере одну предварительно сформированную твердосплавную пластину, содержащую кромку и нижнюю поверхность; и связующее вещество, присоединяющее нижнюю поверхность твердосплавной пластины к, по существу, соответствующей поверхности лапы, причем кромка твердосплавной пластины ограничивает, по меньшей мере, часть поверхности кромки лапы. 18 з.п. ф-лы, 25 ил.

1. Шарошечное долото для вращательного бурения, содержащее: корпус; лапу, прикрепленную к корпусу, отличающуюся тем, что лапа содержит кромку поверхности; вал подшипника, выходящий из лапы; конус, установленный на валу подшипника; по меньшей мере одну предварительно сформированную твердосплавную пластину, содержащую кромку и нижнюю поверхность; и связующее вещество, присоединяющее нижнюю поверхность твердосплавной пластины к, по существу, соответствующей поверхности лапы, отличающееся тем, что кромка твердосплавной пластины ограничивает, по меньшей мере, часть поверхности кромки лапы.

2. Долото по п.1, отличающееся тем, что кромка поверхности лапы, по меньшей мере, представляет собой одно из следующего: кромку затылка лапы, переднюю кромку затылка лапы или переднюю кромку заплечика.

3. Долото по п.2, отличающееся тем, что кромка поверхности представляет собой кромку затылка лапы, и, по существу, соответствующая поверхность лапы образована в или у поверхности внешнего калибра.

4. Долото по п.2, отличающееся тем, что кромка поверхности представляет собой переднюю кромку затылка лапы, и, по существу, соответствующая поверхность лапы образована в или у поверхности внешнего калибра.

5. Долото по п.2, отличающееся тем, что кромка поверхности представляет собой переднюю кромку затылка лапы, и, по существу, соответствующая поверхность лапы образована в или у передней боковой поверхности.

6. Долото по п.2, отличающееся тем, что кромка поверхности представляет собой переднюю кромку заплечика, и, по существу, соответствующая поверхность лапы образована в или у поверхности заплечика.

7. Долото по п.2, отличающееся тем, что кромка поверхности представляет собой переднюю кромку заплечика, и, по существу, соответствующая поверхность лапы образована в или у передней боковой поверхности.

8. Долото по любому из пп.2-7, отличающееся тем, что, по существу, соответствующая поверхность образована пазом в по меньшей мере одной из: поверхности внешнего калибра, передней боковой поверхности или поверхности заплечика.

9. Долото по п.8, отличающееся тем, что множество твердосплавных пластин расположены кромка к кромке и прикреплены к, по существу, соответствующей поверхности, образованной пазом.

10. Долото по п.8, отличающееся тем, что множество твердосплавных пластин расположены на расстоянии друг от друга и прикреплены к, по существу, соответствующей поверхности, образованной множеством пазов.

11. Долото по любому из пп.1-7, отличающееся тем, что твердосплавная пластина имеет ширину w и толщину t, отличающееся тем, что соотношение t/w<0,5, и предпочтительно соотношение t/w<0,2, и еще более предпочтительно соотношение t/w<0,1.

12. Долото по любому из пп.1-7, отличающееся тем, что твердосплавная пластина изготовлена из твердого карбида вольфрама.

13. Долото по любому из пп.1-7, отличающееся тем, что твердосплавная пластина представляет собой одно из: поликристаллической алмазной вставки, импрегнированного алмазного сегмента или вставки из поликристаллического кубического нитрида бора.

14. Долото по любому из пп.1-7, отличающееся тем, что связующее вещество, присоединяющее нижнюю поверхность твердосплавной пластины к, по существу, соответствующей поверхности лапы, содержит текучее связующее вещество, расположенное между нижней поверхностью твердосплавной пластины и, по существу, соответствующей поверхностью лапы.

15. Долото по п.14, отличающееся тем, что текучее связующее вещество является твердым припоем.

16. Долото по п.1, отличающееся тем, что лапа содержит поверхность внешнего калибра и поверхность заплечика, расположенную над поверхностью внешнего калибра, и поверхность заплечика дополнительно содержит отверстие компенсатора давления, выполненное в поверхности заплечика.

17. Долото по любому из пп.1-7, отличающееся тем, что связующее вещество не подвержено воздействию снаружи и не подвержено возможному износу.

18. Долото по любому из пп.1-7, отличающееся тем, что связующее вещество имеет, по существу, постоянную толщину.

19. Долото по любому из пп.1-7, отличающееся тем, что твердосплавная пластина изготовлена из материала или комбинации материалов, которые более устойчивы к истиранию, чем материал, используемый для изготовления лапы долота.