Буровое шарошечное долото Советский патент 1993 года по МПК E21B10/16 

Изобретение относится к породоразру- шающему инструменту, а более конкретно - к буровым шарошечным долотам-с центральной промывкой,

Цель - за счет улучшения очистки забоя промывочным потоком повысить механическую скорость бурения и проходку. Улучшение очистки обеспечивается посредством формирования вооружением шарошек дополнительных потоков от центра к периферии, усиливающих основной поток из центрального сопла, созданием дополнительного силового воздействия по отрыву разрушенной породы и ее выносу с забоя,

На фиг,1 показана проекция конусов шарошек и центрального сопла на плоскость, перпендикулярную оси долота (вид сверху); на фиг.2 - зуб с развернутой рабочей кромкой.

На фиг.1 обозначены 1, 2, 3 - проекции конусов шарошек долота, 4 - проекция центрального сопла, - направления движения потоков промывочной жидкости от центра к периферии, на плоскости, перпендикулярной оси долота, направления движения дополнительных потоков, создаваемых развернутыми зубьями (на той

же плоскости); 8 - направления вращения шарошек (против часовой стрелки); Z - проекция образующей венцов шарошки (в плоскости, проходящей через ее ось параллельно оси долота), на плоское ь, перпендикулярную оси долота; Г - проекции вершин,рабочих кромок нижних зубьев шарошек со стороны периферии, повернутых относительно образующей под острым углом против вращения шарошек.

На фиг.2 показана рабочая кромка, образованная площадкой притупления 5, набегающей боковой гранью 6, торцовыми поверхностями 8 и 9. Рабочие кромки зубьев повернуты относительно образующей шарошки Z под острым углом а вершинами Г со стороны периферии шарошек в сторону, противоположную их вращению, Из фиг.1 видно, что для формирования дополнительного потока, близкого по направлению основному - от центра к периферии долота, вершина Г рабочей кромки зуба должна быть повернута против вращения шарошки под острым углом к образующей Z в пределах 0° а 90° При а 0° формирования желаемого дополнительного потока жидкости вдоль оси шарошки не происходит, т.к. зубья отбрасывают жидкость по касатель(Л

С

00

о

Со

чх Р4

U1

ной, перпендикулярно образующей венца.. При а 90° эффект создания дополнительного потока вдоль оси шарошки отсутствует - венец зубьев становится подобным сплошному зубу и не может работать как крыльчатка. При 90 достигается противоположный желаемому эффект - направление дополнительного потока ослабляет, а не усиливает поток основной.

В процессе работы долота рабочая кромка зуба в момент контакта с забоем разрушает породу, сдвигает ее и отрывает от забоя, а создаваемый зубьями дополнительный поток способствует переносу шлама к периферии в область низких давлений, увеличивая его скорость. При этом уменьшается степень дополнительного измельчения шлама в призабойной зоне,

0

5

уменьшается износ вооружения повышаются механическая скорость бурения и проходка на долото.

Формул а изо бретени я Буровое шарошечное долото, содержащее корпус с центральным промывочным каналом, прикрепленные к корпусу шарошки и расположенные на шарошках призматические зубья, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности долота за счет создания вооружением направленного потока промывочной жидкости, вершины зубьев со стороны торцов шарошек смещены в сторону, противоположную направлению вращения последних, а рабочие кромки зубьеараспо- ложены под острым углом к образующим шарошек.

Использование: буровые шарошечные долота с центральной промывкой. Сущность: вершины зубьев со стороны торцов шарошек 1. 2, 3 смещены в сторону, противоположную направлению вращения шарошек. Рабочие кромки расположены под острым углом к образующим шарошек. При работе повышается производительность долота за счет создания вооружением направленного потока промывочной жидкости. 2 ил.