Шарошечное-лопастное долото Советский патент 1984 года по МПК E21B10/42 

Изобретение относится к буровой технике, в частности к шарошечнолопастным долотам, используемым для бурения перемещающихся по крепости горных пород. Известно шарошечно-лопастное долото, содержащее корпус с осевым каналом, и шарошками, лопасти, размещенные в пазах корпуса, рабочую пружину lj , Недостатком такого долота является то, что при бурении по крепким породам лопасти постоянно остаются прижатыми к забою рабочей пружиной Это приводит к преждевременному износу лопастей. Известно шарошечно-лопастное долото, содержащее корпус с шарошками, ниппель с осевым каналом, муфту, пружину разгрузки, подпружиненную втулку, связанную с лопастями, размещенными в пазах корпуса 2 . Долото обспечивает обработку забоя лопастями в мягких породах. При бурении по крепким породам, ког да нагрузка на долото возрастает, прижатие лопастей к забою прекращается, что предотвращает их преждевременный износ. Разрушение забоя осуществляется одними шарошками. Конструкция долота не позволяет производить принудительную разгрузку лопастей в процессе управления бурением. Практически же такая необходимость возникает часто. Так, например, при бурении неоднородных пород (галечники, конгломераты и т.По) возникает высокая динамичност процесса, которая обуславливает преждевременный выход режущих лопас тей из строя. При этом развиваемого осевого усилия недостаточно для автоматической разгрузки лопастей. Цель изобретения - повышение сто кости долота путем принудительного отвода лопастей от забоя. Поставленная цель достигается те что в шарошечно-лопастном долоте, содержащем корпус с шарошками, ниппель с осевьм каналом, муфту, пружи ну разгрузки, подпружиненную втулку связанную с лопастями, размещенными в пазах корпуса, ниппель вьтолненС боковыми каналами и установленными в нем захватами с подпрз иненными поршнями, расположенными в боковых каналах ниппеля, сообщенных с dceвым каналом последнего, причем захваты установлены с возможностью фиксировать подпружиненную втулку в верхнем положении. На чертеже изображено шарошечнолопастное долото, общий вид, разрез долота вьшолнен под углом 90. Шарошечно-лопастное долото содержит корпус 1 с шарошками 2, ниппель 3 с муфтой 4 и пружиной 5разгрузки, втулку 6 с рабочей пружиной 7, предварительно поджатой гайкой 8, лопасти 9, размещенные в пазах корпуса 1. Пружина 5 разгрузки расположена внутри муфты 4 и предварительно сжата гайкой 10. Ниппель 3 и муфта 4 связаны между собой посредством шлицев и ограничительных штифтов 11. В ниппеле 3 размещены пружины 12, поршни 13 и связанные с ними захваты 145 поршни 13 размещены в боковых каналах 15. Долото работает слдедующим образом. В породах небольшой крепости разрушение забоя скважины осуществляется выступающими за контур шарошек 2 лопастями 9 и шарошки 2 в работе не участвуют. В породах повьш1енной крепости нагрузка на долото увеличивается, что приводит к утапливанию лопастей 9 и сжатию рабочей пружины 7. При этом в работу вступают шарошки 2 и разрушение забоя осуществляется совместно лопастями 9 и щарошками 2. В процессе бурения под давлением продувочного агента поршни 13 разводят захваты 14 и они препятствуют движению втулки 6. При необходимости отвода лопастей от забоя бурение прекращается, продувочный агент в буровой став не подается и под действием пружины 12 захваты 14 смещаются к центру. Принудительно создается усилие на долоте, превышающее усилие предварительного сжатия пружины 5 разгрузки. Это приводит к смещению ниппеля 3 относительно муфты 4 и фиксации втулки 6 захватами 14. При снятии нагрузки с долота пружина 5 разгрузки возвращает ниппель 3 в исходное положение, захваты 14 смещают втулку 6 и лопасти 9 отводятся от забоя. В последующем бурение осуществля;ет-, ся одними шарошками 2.

J10892

Для включения лопастей 9 в работу , на долоте вновь создается усилие, обеспечивающее взаимное смещение .ниппеля 3 и муфты А. При этом втулка 6 освобождает захваты 14 и порш- 5 ни 13 под давлением продувочного агента разводят их. После снятия нагрузки с долота лопасть 9 возвра304

щается в исходное положение и вступает в контакт с забоем.

Такая конструкция долота обеспечивает возможность снятия нагрузки с лопастей в неблагоприятных условиях работы режущего органа. Это позволяет повысить стойкость лопастей и снизить затраты на буровой инструмент.

ШАРОШЕЧНО-ЛОПАСТНОЕ ДОЛОТО, содержащее корпус с шарошками, ниппель с осевым каналом, муфту, пружину разгрузки, подпружиненную втулку, связанную с лопастями, размещенными в пазах корпуса, отличающееся тем, что, с целью повышения стойкости долота путем принудительного отвода лопастей от забоя, ниппель выполнен с боковьми каналами и установленными в нем захватами с подпружиненными поршнями, расположенными в боковых каналах ниппеля, сообщенных с осевьм каналом последнего, причем захваты установлены с возможностью фиксировать подпружиненную втулку в верхнем (Л положении.