Шарошечный бур Советский патент 1978 года по МПК E21B9/08 

Иэобрете1гае относится к области буронмя и может быть использовано для проходки скважин большого диаметра в вечномерзлых горных породах разного состава.

Известно комбинированное режуще-шарошечное долото РШД-214 ll . Долото включает две шар И11ки, жестко установленные на корпусе, и ава подпружиненны ножа, имеющих опережение относительно шарошек.

Недостаток долота заключается в том НТО ножи быстро затупляются и выходят из строя, особенно при бурении по породам с абразивными твердыми включения и.

Наиболее близок к предлагаемому шарошечный бур, состоящий из корпуса и чередующихся цруг с другом щтыревых и зубчатых шарошек с лапами, смонтированными в корпусе, причем лапы штыревых шарошек жестко установлены в корпусе .

Шарошки этого бура жестко связаны с корпусом и поэтому не имеют возможности разрушать породу выборочно в зависимости от ее твердости.

Цель изобретения - повышение эффективности проходки пугем увеличения изнсостойкости инструмента.

Эта цель достигается тем, что лапы зубчатых шарошек предлагаемого бура подпружинены и установлень в корпусе с возможностью осевого перемещения, при этом зубчатые шарошки установлены с опережением по направлению к забою относительно штыревых, а их оси смещены относительно оси вращения бура в направлении его вращения.

На фиг. 1 изображен описываемый бур,вид снизу; на фиг 2 - то же, фронтееоа ая проекция (ц.а обеих проекциях не яоказано центральное долото).

Шарошечный бур состоит из корпуса 1, На котором жестко закреплены лапы 2 с установленными на них штыревыми шарошками 3. Со штыревыми шарошками чередуются зубчатые шарошки 4, закрепленные на осях лап 5. Последние установлены на корпусе 1 подвижно с 362 пооможноетью изменения вылета. Благодаря штоку О, имеюмшму прямоугольное сечоние, оно могут перемещаться в верт кальном направлении. Зубчатые шарошки 4 имеют опережение по направлению к забою по отношению к жестко закрепленным штыревым шарошкам 3, а их оси смещены отнсюительно оси вращения бура в направлении его вращения. Величина опережения регулируется гайками 7. При этом жесткость пружин 8 выбирается с таким расчетом, чтобы под действием ее упругой силы происходило разрушение пластичного песчано-глинистого цемента мерзлых пород. Рабага бура осуществляется следующим образом. При бурении вечномерзлых пород с твердыми включениями или перемещающихся по твердости горных пород более мягкий пластичный цемент разрушается зубчатыми шарошками, первыми воспринимающими осевую нагрузку, работающими в режиме скольжения. При попадании твердых фракций пружины 8 сжимаются, и в работу включаются штыревые шарошечные долота, перекатывающиеся по забою без скольжения. Твердые включения при этом разрушаются ударной нагрузкой. Регулирование величины опережения зубчатых шарошек и их скольжение осуществляется в зависимости от физико-ме ханических свойств горных пород. Предлагаемый комбинированный бур имеет преимущества по сравнению с буровым инструментом аналогичных конст0рукций, так как в результате раздельного разрушения уменьшается износ как зубчатых, так и штыревых шарошек, причем v3y64aTbie шарошки могут быть легко заменены. Использование предлагаемого комбинированного многошарошечного бура для бурения скважин большого диаметра в мерзлых породах значительно повышает эффективность проходки. Формула изобретения Шарошечный бур для проходки скважин в перемежающихся по твердости горных породах, состоящий из корпуса и чередующихся друг с другом штыревых и зубчатых шарошек с лапами, смонтированными в корпусе, причем лапы штыревых шарошек жестко установлены в корпусе, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости бурового инструмента, лапы зубчатых шарощек подпружинены и установлены в корпусе с возможностью осевого перемещения, при этом зубчатые щарошки установлены с опережением по направлению к забою относительно штыревых, а их оси смещены относительно оси вращения бура в направлении его вращения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Перетолчин В. А. Вращательное бурение скважин на карьерах. М., Недра, 1975, с. 112, рис. 36 , 2.Патент США № 2692117, кл. 175-340, 1954.