Буровая шарошка Советский патент 1974 года по МПК E21B9/10 E21C13/02 

1

Изобретение относится к об- ласти бурения скважин, а именно к шарошечному породоразрушающему инструменту.

Известны буровые шарошки, включающие корпус и твердосплавные штырк с рабочей поверхностью, выполненной в виде части тора.

Предложенная шарошка отличается от известной тем,что радиус тора рабочей поверхности штыря выбран в соответствии с соотношением

RT 4 с.Ц где - радиус тора, кш;

- диаметр штыря, мм;

° - угол между осями соседних штырей, град.

Такое выполнение штырей буровой шарошки повышает эффективность их работы.

На фиг.1 показан твердосплавный штырь с тороидальной рабочей поверхностью; на фиг.2 - схема размещения штырей на шарошке. I Буровая шарошка включает кор|пус I и штыри 2, тороидальная поверхность J которых образована радиусами Г и R-p,

Величина ч.-г выбирается равной, примерно, радиусу основания штыря 2, а величина г - в, соответстБИИ с соотношением Р-г -- c.i

: где о1 - диаметр штыря, мм, Л - угол между осями соседних штырей,

.я

При такой величине п-т обеспечивается условие сопряжения штыря с забоем по касательной поверхности, что имеет большое значение для

предотвращения концентрации напряжений на краях тороидальной поверхности Ъ,

При упругом взаимодействии с забоем отношения максимальных контактных напряжений для штырей со сферической ( fc ) и тороидальной ( 5 ) формами обратно пропорционшь вы их площадкам контакта ( icj f), -Ь, - Рэ

Р Т Тороидальная поверхность умень мег контактные напряжения, однако их величина остается по-прежнему на порядок выше пределов прочности горных пород на сжатие, что при увеличении площадки контакта обеспечивает увеличение объема разруше ния породы,i Таким образом, тороидальная поверхность повышает прочность штырей з счет уменьшения макси-: мальных контактных напряжений и увеличивает эффективность разрушения забоя за счет роста величины и протяженности площадки контакта, а также длительности взаимодейстВИЯ с забоем. г , п1 4 ot При выполнении площадка контакта смещается от края к центру тороидальной поверхности штыря, что повышает его .прочность, причем Р-г получается леньше радиуса шарошки на данном ПРЕДМЕТ HSdEPETEHLIft. Вуровая шарошка, включающая корпус и твердосплавные штыри с рабочей поверхностью, выполненной в виде части тора, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности работы штырей, радиус тора рабочей поверхности штыря выбран в соответствии с соотношением Ят 4- taA , 2. « 2. v радиус тора, мм; . 1-1-- / -JT м™. J и - диаметр штыря, мм; угол между осями соседних штырей, град.

fPus.f