Лопастное долото Советский патент 1981 года по МПК E21B10/42 

(54) ЛОПАСТЙОЕ ДОЛОТО

Изобретение относится к области пароХ1ор йрушающего инструмента и пред назначено для вращательного бурения .скважин. Известны лопастные долота, включа щие корпус и ступенчатые лопасти, армированные прямоугольными резцами И31 сплава Недостатке таких конструкций доnot является высокий процент отказа резцов, обусловленный геометрической формой пазов для установки резцов и техйолргией закрепления резцов. Лопасти известных долот выполняАггся цельными Это обуславливает необходимость проведения механических операций для изготовления пазов под . резцы . Однако форма этих пазов по всему контуру сопряжения не совпадает с формой прямоугольных резцов. Пайка же резцов производится единственно возможным -s 3foM случае Способом-заливкой, припоем, что не моwet обеспечить ее высокого качества Известны пикообразные долота, соетоядие йз ступенчатой лопасти, ар ш рова:нной т&ердосплавными резцами Т515 и корпуса С23. Недостатком такого типа долот яв tiitetcn сложность выполнения пазов под резиы} способ фрезерирования, которым выполнены открытые пазы, позволяет изготовить их достаточно точно по размеру; резцов, что приводит к резцов при пайке, а в процессе эксплуатации при действии вьасокйХ динамических нагрузок - к Усталостному разрушению припоя, отрыву от Лойасти и снижению зксплуатй оййой стойкости долота. изобретения - увеличение эксплуатационной стойкости долота за счет ткэвышения надежности и качества к юпленйя резцов. Цель достигается тем, что в лопастнУял долоте, содед)жшчем корпус, ступеичатук лопё1СТь и твердосплавные резисы, ступеячаТая лопасть выполнена составной из Трех опорных пласТинок, образующих совмещении полузакрыxtae прямоугольные пазы, причем ширина ступеней ЛОПАСТИ равна ширине резцов, а. толщица средней опорной пластины равна толщине резцов. На r.yi изображено лопастное долото/ вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1. Лопастное долотЬ содержит корпус 1 ступенчатую лопасть 2, выполненную составной из трех пластинок передней 3, средней 4 и задней 5, образующих при совмещении полузакрытые прямоугольные пазы и резцы 6. Ширина ступеней лопасти равна ширине резцов 6, а толщина средней п астинки 4 равна толщине резцов 6. Полузакрытый ступенчатый прямоугольный паз можно рассматривать как заделку с одним защемленным концом и опорой, которая обеспечивает высокую динамическую прочность. Изготовление такого паза другими технологическими способами (с использованием механических операций по обработке металлов) неосуществимо и возможно только в указанном виде, т. е. при . совмещении трех ступенчатых пластинок.

Перед совмещением пластинок прямоугольные выступы ступеней переднего слоя деформируются на 1-2 мм в сторону установки резцов с целью их прочного механического закрепления.

Прямоугольные резцы 6 устанавливаются на каждую ступень слоя 4, после чего пластинки и резцы скрепляются механически, а затем подвергаются пайке.

В процессе пайки за счет допусков на толщину опорных пластинок .и резцов образуется равномерный паяный шов.

Предварительное скрепление опорных пластинок с резцами позволяет контролировать размеры установки резцов, а пайку производить качественно - погружением в расплавленный припой.

Надежность крепления резцов достигается также тем, что толщина средней пластинки 4 равна толщине резцов 6, а ширина опорных ступеней пластинок 3, 4 и 5 равна ширине резцов б. Если толщина средней пластинки 4 будет больше или меньше толщины резцов 6, то в этом случае надежно совместить опорные пластинки с резцами невозможно, так как между резцами и опорными пластинками будут образованы 3 аз оры.

Если ширина ступени пластинки превышает ширину резца, то при бурении

происходит затирание стальной пластины о горную породу, что резко снижает механическую скорость бурения. Если же ширина ступени пластинки ширины резца, то резцы конструктивно не вписываются в лопасть. 5Такаяконструкция позволяет армировать ступенчатую лопасть унифицированными резцами, а тай, где имеет место наибольший износ, т. е. по наружному диаметру лопасти, устанав0 ливать резцы один над другим.

Ступенчатая лопасть предложенной конструкции может быть использована при оснащении лопастных долот и пикобуров различного назначения.

5Промьпгшенные испытания пикобуров ,

оснащенных ступенчатыми лопастями предложенной конструкции, показали увеличение скорости бурения и проходки в 1,5-2 раза по сравнению с пико0 бурами Р№1.

Экономический эффект от внедрения одного лопастного долота составит 130,4 руб.

Формула изобретения

Лопастное долото, содержащее кор- . пус ступенчатую лопасть и твердосплавные резцы, отличающе0 е с я тем, что, с целью увеличения эксплуатационной стойкости долота за счет повьшгения надежности крепления резцов, ступенчатая лопасть выполнена из трех пластинок, образующих полу5 закрытые прямоугольные пазы,, в которых размещены твердосплавные резцы, причем ширина ступеней лопасти равна ширине резцов, а толщина средней пластинки лопасти равна толщине резцов.

0Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

2.Хоркшин И. Г. Бурение геологоразведочных скважин -шарошечными долотами, Неяра, 1977, с. 15, рис. 6 (прототип).