Одношарошечное долото

.(5 й)5 Е 21 8 10/08 Е ИЗО ПИСА Т АВТОРСКО ВИДЕТЕЛЬС ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Специальное конструкторское бюро подолотам. Производственного обьединения(56) Авторское свидетельство СССРМ 304343; кл, Е 21 В 10/08, 1969.(57) Изобретение относится к породоразрушающему буровому инструменту, в частности к одношарошечным долотам, можетбыть использовано в нефтегазодобывающей и горной промышленности при бурениискважин и позволяет повысить эффективность работы долота за счет возможности увеличения надежности узла передачи загрузки на шарашку и долговечности узла фиксации шарашки. Это достигается тем, что узел передачи нагрузки на шарошку выполнен с кольцевой проточкой на корпусе 2 и кольцевым выступом 3 на шарашке 1, Выступ 3 расположен в проточке на корпусе 2, Узел фиксации шарошки 1 выполнен в виде сферического подшипника 4. Цапфа 5 прикреплена соосно к корпусу 2. Шарошка 1 выполнена в виде полусферы и установлена на цапфе 5 с угловым смещением относительно оси цапфы 5, При работе нагрузка от корпуса 1 на шарашку 1 передается посредством выступа 3, Это ведет к разгрузке подшипника 4. Размещение выступа 3 в р проточке на корпусе 2 исключает возникновение пульсирующих нагрузок на подшипник 4 из-за жесткой фиксации шэрошки 1 на корпусе 2. 1 ил.10 15 20 25 30 35 50 55 Изобретение относится к породоразрушающему буровому инструменту, в частности к одношарошечным долотам, и может быть использовано в нефтегазодобывающей и горной промышленности при бурении скважин,Известно буровое однощарошечное долото, в котором рабочая поверхность шарошки выполнена в форме поверхности сферы, центр которой находится на пересечении осей корпуса долота и шарошки.Недостатком этого долота является то, что по мере незначительного износа его шариковой опоры нарушается образование сферической формы забоя скважины, в связи, с чем резко снижается эффективность разрушения горной породы:Известно одношарошечное долото, в котором, с целью повышения долговечности долота, цапфа выполнена соосно с корпусом долота и снабжена сферическим подшипником скольжения, при этом ось шарошки имеет угловое смещение относи-. тельно оси цапфы. Это устройство; за счет того, что шарошка смонтирована на цапфе посредством сферического подшипника, позволяет повысить износостойкость опоры долота и тем самым увеличить эффективность разрушения горной породы.Однако в конструкции опорных элементов монтажа шарашки на соосной с корпусом долота цапфе радиальные усилия, которые передаются со стороны тела шарошки на цапфу и сферический подшипник, ничем не ограничены. Это вызывает интенсивный абразивный износ поверхности сферического подшипника и может привести к перегрузке консольной цапфы, что предопределяет как понижение ее долговечности и ведет к аварийным ситуациям из-за возможности оставления шарошки на забое скважины. Кроме того, ненадежна конструкция самого сферического подшипника, контактная поверхность которого выполнена как диаметральная (экваториальная) часть сферы, Технология его изготовления предопределяет снижение прочностных износостойких характеристик, в конечном счете понижается его эффективность при эксплуатации.Известно также одношарошечное долото, содержащее корпус с цапфой, шарошку, расположенную на цапфе, узел передачи нагрузки на шарошку в виде ответных друг другу поверхностей на корпусе и шарошке и узел фиксации шарошки на цапфе.Недостатком данного долота является сложность конструкции, а также ненадежность узла передачи нагрузки, обусловленная тем, что ответные друг другу поверхности на корпусе и шарошке имеют свободу относительного радиального перемещения, При этом, очевидно, возникающие пульсирующие нагрузки в процессе работ долота будут передаваться на узел фиксации шарошки и цапфе, снижая его долговечность, а следовательно, эффективность долота в целом. Цель изобретения - повышение эффективности одношарошечного долота за счет упрощения его конструкции и максимальной разгрузки цапфы,Поставленная цель достигается тем, что в одношарошечном долоте, содержащем корпус с цапфой, шарошку, расположенную на цапфе, узел передачи нагрузки на шарощку в виде ответных друг другу поверхностей на корпусе и шарошке и узел фиксации шарошки на цапфе, узел передачи нагрузки на шарошку дополнительно выполнен на ответных торцовых поверхностях с кольцевой проточкой на корпусе и с кольцевым выступом на шарашке, расположенным в кольцевой проточке, а узел фиксации шарашки выполнен в виде сферического подщипника, причем цапфа выполнена соосно с корпусом, а шарощка выполнена в виде полусферы и установлена с угловым смещением относительно оси опоры,На чертеже представлена схема одношарошечного долота,Одношарошечное долото состоит изшарощки 1, ось Н которой расположенапод углом к оси 1 - И корпуса 2 долота, узла .передачи нагрузки на шарощку, выполненного на ответных торцовых поверхностях с кольцевой проточкой на корпусе 2 и с кольцевым выступом 3 на шарашке 1; расположенного в кольцевой, проточке. Узел фиксации шарошки выполнен в виде сферического подшипника 4, закрепленного на цапфе 5.Долото работает следующим образом, При вращении корпуса 2 долота вокруг своей оси Н 1 сферическая шарошка 1, вместе с узлом передачи давления, вращается вокруг оси Н, взаимодействуя с породой. Нагрузка от корпуса 2 долота на щарошку 1 передается посредством упорного кольцевого выступа 3 и проточки 6; что разгружает. соосную с корпусом 2 долота цапфу 5 и сферический подшипник 4, Вследствие этого сферическая щарошка 1 стабильно работает на забое скважины, обеспечивая максимальный эффект разрушения горной породы.Все это позволяет исключить аварийные ситуации из-за поломки цапфы и износа сферического подшипника, а также целенаправленно регулировать повышение дол1737096 СоставительТехред М.Моргентал Редактор М.Товтин Корректор Т,Малец Заказ 1875 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 говечиости бурового долота, так как удельные нагрузки по поверхностям уступов находится в обратной зависимости от их ,количества, и есть воэможность, с введением узла передачи давления, подбирать бо лее износостойкие пары материалов: корпус долота - узел передачи давления, узел передачи давления - шаровой элемент сферического подшипника, что позволяет дольше сохранить исходную геометрию до лота, и, следовательно, повысить его эффективность при бурении.в целом,Еще более эффективность долота повысится с введением съемного элемента 3 в 15 корпус долота. При этом корпус можно будет использовать многократно. Формула изобретения Одношарошечное долото, содержащее корпус с нижним торцом, закрепленную на корпусе цапфу, установленную на цапфе по-, средством подшипника шарошку с верхним торцом, расположенным с возможностью взаимодействия с нижним торцом корпуса, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения долговечности долота за. счет уменьшения нагрузки на цапфу и подшипник, корпус выполнен с кольцевой проточкой со стороны нижнего торца, шарошка выполнена в виде полусферы и на верхнем торце с кольцевым выступом, размещенным в кольцевой проточке корпуса, а подшипник выполнен сферическим, причем цапфа прикреплена к корпусусоосно,а шарошкаустановлена с угловым смещением относительно оси цапфы,