Шарошка бурового долота Советский патент 1981 года по МПК E21B10/16 

(54) ШАРОШКА БУРОВОГО ДОЛОТА

Изобретение относится к бурений скважин, а именно к буровым шарошечным долотам. Известны многоконусные шарошки бурового долота, оснащенные симметри ными породоразрушающими зубьями L.l« Недостатком известных шарошек является неравномерное распределение скольжения зубьев относительно радиуса поверхности забоя. Известна также шарошка бурового допота, содержащая периферийные венцы с положительным скольжением и центральные вен1Ц)1 с отрицательным и нулевым скольжением, оснащенные асимметричными клиновидными зубьями, биссектриса угла профиля которых наклонена в сторону вращения шарошки Д Недостатки известной шарошки заключаются в малой эффективности разрушения горных пород и низкой долговечности ее вооружения. Это обусловлено тем, что при отрицательном скольжении зуб шарошки, внедряясь в забой, принимает набегающей гранью скольжения породы, причем вреднее влияние отрицательного скольжения тем больше, чем значительнее величина этого скольжения. Цель изобретения - повьшгение эффективности разрушения горных пород и долговечности вооружения шарошки. Указанная цель достигается тем, tiTO зубья центральных венцов выполнены с переменным от венца к венцу углом наклона биссектрисы, уменьшайщимся к венцу с нулевым скольжением в пределах от 20 до 5, при этом зубья периферийных венцов выполнены симметричными. На фиг. 1 изображена шарошка бурового долота с фрезерованными зубьями в виде притупленных клиньев, вид с вершины; на фиг. 2 - схема взаимодействия зубьев с горной породой при отрицательном скольжении вооружения . Шарошка бурового долота включает основной 1, первый дополнительный 2 и второй дополнительный 3 конусы. Зубья 4 первого и второго венцов расположены на основном конусе шарошки и выполнены с наклоном биссектрис угла их профиля в сторону вращения шарошки. Зубья 5 периферий ного венца выполнены acи lмeтpичными Предлагаемая шарошка бу15ового до лота работает следующим образом. В процессе бурения шарошка катится по забою, вращаясь с угловой скоростью со При этом зубья 5 пери ферийного венца скользят относитель но забоя в направлении вращения шарошки, а зубья 4 первого и. второго венцов - в обратном направлении. При этом на зуб 4 (фиг. 2), взаимодействующий с породой 6 и имеющий отрицательное скольжение со скоростью V, действует реакция забоя Р. В результате наклона биссектрисы у профиля зуба на угол Е набегающая грань его не прижимает скалываемую породу, а реакция Р практически сов падает с биссектрисой. Такое выполнение предлагаемой ша рошки устраняет вредное влияние отрицательного скольжения на работу зубьев и их долговечности, повьшая 54 /механическую скорость бурения и величину проходки. Формула изобретения Шарошка бурового долота, содержащая периферийные венцы с положительным скольжением и центральные венцы с отрицательным и нулевым скольжением, оснащенные асимметричными клиновидными зубьями, бессектриса угла профиля которых наклонена в сторону вращения щарошки, отличающаяся тем, что, с целью повьшгения эффективности разрушения горных пород и долговечности вооружения шарошки, зубья центральных венцов выполнены с переменным от венца к венцу углом наклона биссектрисы, уменьшающимся к венцу с нулевым скольжением в пределах от 20 до 5°, при этом зубья периферийных венцов выполнены симметричными. Источниики информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Симонов Б.В. и др. Работа шарошечных долот и их совершенствование М., Недра, 1975, с. 90. 2.Патент США № 2058749, кл. 75355, 1936.