Шарошка бурового долота Советский патент 1993 года по МПК E21B10/16 

Изобретение относится к породораз- рушающему инструменту, преимущественно к шарошечным долотам малого и среднего диаметра со штыревым вооружением.

Целью изобретения является повышение износостойкости долота за счет более надежной защиты поверхности обратного конуса.

На фиг. 1 показана шарошка бурового долота; на фиг.2-4 - вид А по стрелке на фиг.1 (показаны схемы расположения зубков на конусах при различных значениях угла а, т.е. угла между осью зубка периферийного ряда и осью зубка калибрующего ряда).

Шарошка бурового долота образована поверхностями центрального 1, периферийного 2 и обратного 3 конусов, на которых расположены зубки центральные 4,, периферийные 5 и калибрующие 6. Кроме того, шарошка снабжена дополнительным рядом калибрующих зубков 7, расположенных на площадках 8, выполненных на линии сопряжения поверхностей периферийного 2 и обратного 3 конусов. Исходя из конструктивных особенностей шарошек долот малого и сред него диаметра и надежности крепления хвостовиков зубков 7 в корпусе шарошки, хвостовики зубков 7 расположены к хвостовикам периферийных зубков 5 под углом а, находящимся в пределах а (0,4...0,7)/, угол между хвостовиками периферийного зубка 5 и зубка 6. Зубки 7 дополнительного калибрующего ряда расположены в шахматном порядке по отношению к периферийным зубкам 5 и зубкам 6.

Значение величины угла а определяется исходя из условий: одновременного вы- ступания сферической части зубка над поверхностями обратного и периферийного конусов и прочности крепления зубка в корпусе шарошки.

При значении а 0,5/3 минимальные кромки у площадки под зубок 7 симметричные (фиг,2) и их величины а и аГ гарантируют полное расположение хвостовика зубка 7 в корпусе шарошки, причем а равно аГ.

При значении угла а 0,4/(фиг.З) симметричность кромок у площадки под зубок 7 нарушается, увеличивается кромка между хвостовиком зубка 7 и образующей периферийного конуса, противоположная же кромка площадки уменьшается, т.е. а больше аГ, но условия прочности крепления зубка предельно допустимые. При даль- нейшем уменьшении угла кромка аГ

практически исчезает и обнажается хвостовик зуба 7, что ухудшает прочность крепления зубка в корпусе шарошки.

При значении угла # 0,7 fl(фиг.4)

симметричность кромок также нарушается, но при этом увеличивается кромка между хвостовиком зубка 7 и образующей обратного конуса, противоположная же кромка площадки уменьшается, т.е.

а меньше аГ, но условия прочности крепления зубка предельно допустимые. При дальнейшем увеличении этого угла кромка а практически исчезает и хвостовик зубка 7 обнажается, что также ухудшает

прочность крепления зубка в корпусе шарошки.

Шарошка работает следующим образом. При ее вращении твердосплавные зубки 7 дополнительного ряда совместно с

зубками б обратного конуса разрушают по- роду режущими сферическими головками, выступающими над поверхностью площадок, на которых они расположены, на величину сферы зубка. Зубки этого дополнительного ряда совместно с зубками 6, расположенными на обратном конусе шарошки, значительно повысят эффективность калибровки скважины за счет насыщения вооружения шарошки, а следовательно, уменьшится износ долота по диаметру. Это позволяет исключить проработку скважины по диаметру последующим долотом. В результате этого увеличивается проходка на долото и снижается стоимость

одного метра бурения.

Формула изобретения

. Шарошка бурового долота, содержащая

корпус с основным, периферийным и обратным конусами и расположенные на конусах соответственно центральные, периферийные и калибрующие зубки, отличающаяся тем, что, с целью повышения долговечности шарошки за счет более надежной защиты поверхности обратного конуса шарошки, она снабжена дополнительным рядом калибрующих зубков, -расположенных на площадках, выполненных на линии

сопряжения периферийной конусной поверхности и поверхности обратного конуса, причем хвостовики калибрующих зубков дополнительного ряда расположены к хвостовикам зубков периферийного

ряда под углом а, находящимся в пределах а (0,4-0,7) Д где /3- угол между хвостовиками периферийных зубков и калибрующих зубков, расположенных на поверхности об: ратного конуса шарошки.

Фиг.З

&u6A

Использование: породоразрушающий инструмент, преимущественно, шарошечный для долот малого и среднего диаметров со штыревым вооружением. Сущность: шарошка имеет дополнительный ряд калибрующих зубков 7. Зубки 7 расположены на площадках 8 по линии сопряжения периферийного 2 и обратного 3 конусов. Зубки 7 хвостовиками расположены под углом а к хвостовикам 5, находящимся в пределах а (0.4-0,7)/3, угол между хвостовиками зубков 5 и 6. При работе повышается надежность защиты поверхности обратного 3 конуса шарошки. 4 ил. 3

4