Забойный шламодробитель

союз соВетскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 1707182 А 2 51)5 Е 21 В 21/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВТО МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ забойный корпус и шла ами, отличаю ения эффект обящие элем ьных граней, вернутую пи ены на одно ой грани. Не Известен включающий менты с резц целью повыш ния, шламодр е виде продол ценную пере резцы размещшламодробитель, модробящие элещийся тем, что, сивности дроблеенты выполнены образующих усерамиду, причем й из продольных ДОСтатком Этого ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Научно-производственное объединениесамоходной горной техники "Криворожрудмаш"(56) Авторское свидетельство СССРМ 1384715, кл, Е 21 В 21/00, 1986.(57) Изобретение относится к горной промсти и предназначено для дробления шламав скважине. Цель изобретения - снижениеэнергоемкости шламодробления, повышениескорости бурения и увеличение долговечности бурового оборудования. Устройство представляет собой корпус, имеющий винтовую несамотормозящуюся связь с конуснои вту кой (КВ), содержащий шламодробящие эл Изобретение относится к горной промышленности. в частности к устройствам для дробления шлама в призабойной части скважин и является усовершенствованием известного устройства, описанного в авт.св, М 1384715,менты (ШДЭ), выполненные в виде граней перевернутой усеченной пирамиды, имеющих вооружение. Относительно корпуса КВ подпружинена эластичным элементом, В процессе бурения частицы шлама расклиниваются между стенками скважины и ШДЭ и раздавливаются набегающими на них ЩДЭ с вооружением. За счет поворота и подъема КВ относительно корпуса на винтовом несамотормозящемся соединении и сжатия эластичного элемента происходит растягивание во времени сжимающейнагруэки на частицу шлама, Это дает возможность более полно образоваться микротрещинам и снизить энергоемкость разрушения шлама и динамические нагрузки на буровой став. Независимость КВ относительно корпуса и породоразрушающего наконечника исключает задержку поступательногодвижения породоразрушающего наконечника в момент подклинки устройства шламовой частицей.2 ил забоиного шламодробителя является то, что взаимодействие шламодробящих элементов с частицей шлама происходит за сравнительно короткое время и носит характер удара, Это мгновенное взаимодействие ограничивает время образования микротрещин в шламовой частице, что увеличивает энергоемкость процесса разрушения. Кроме этого, ударные нагрузки приводят к крутильным колебаниям бурового става и снижению долговечности бурового оборудования, а взаимодействие шламодробящих элементов со шламом вызывает торможение осевого перемещения бурового става при углубке скважины. Суммарное время взаимодействий устройства с частицамишлама существенно снижает скорость бурения,Целью предлагаемого изобретения является снижение энергоемкости шлэмодробления, повышение скорости бурения и увеличение долговечности бурового оборудования.Поставленная цель достигается тем, что в забойном шлэыодробителе, включающем корпус и шламодробящие элементы с резцами, шламодробящие элементы выполнены на онусной втулке, подпружиненной относительно корпуса и имеющей с ним винтовую несамотормозящую связь.В предлагаемом устройстве конусная втулка соединена с корпусом винговым, несамотормоэящнмся соединением, вследствие чего конусная втулка имеет возможность не только возвратно-поступательного движения, ио и вращательного относитеяьно корпуса, В предлагаемом устройстве воздействие на эластичный элемент осуществляется конусной втулкой, а в известном устройстве воздействие на пружину осуществляется регулировочными гайками, Несамотормоэящее соединение позвояяет устройству автоматически регулировать нагрузку на эластичный элемент, и соответственно. ив шламодробящие элементы, в зависимости от различной прочности шламовых частиц, а в известном устройстве нагрузка на фрикционное колесо (рабочий орган) постоянная.Сущность изобретения заключается в том, что сжатие частицы шлама. расклиненное между стенками скважины и шламодробящим органом. происходит растянуто во времени из-за проворота и приподъеме конусном втулки относительно корпусе, что позволяет увеличить время на образование микротрещин в шлэмовой частице, снижает энергоемкость процесса дробления и уменьшает крутильные колебания бурового става. Кроме этого независимость конусной втуяки с юламодробящими эяементамю относитеяьно корпуса не вызывает торвежения поступательного движения вниз породоразруааащего инструмента и способствует увели ению скорости бурения.На фиг. 1 представлен забойный шлэмодробитель, общий вид; на фиг, 2 - рэзрез А-А на фиг. 1.Предлагаемый забойный щлэмодробитель включает корпус 1 с присоединительными резьбэми 2 и 3, Нэ корпусе 1 посредством винтового несэмотормозящегося соединения 4 закреплена конусная втулка 5, на которой выполнены шлэмодробящие органы 6 в виде граней перевернутой пирами 10 15 20 25 30 35 46 45 50 55 ды, имеющих вооружение 7 нэ одной из продольных половин. Конуснэя втулка подпружиненэ относительно корпуса эластичным элементом 8, расположенным между шэйбэми 9,Забойный шлэмодробитель работает следующим образом,В скважине устройство рэсполэгэется непосредственно над породорэзрушэющим инструментом. В процессе бурения крупные частицы шлама 10 под действием промывочного агента поднимаются вверх и раскяиниваются между стенкой скважины 11 и гранью 6, Набегая нэ частицу шлэмэ 10, грань 6 с вооружением 7 воздействует нэ нее некоторое время . в результате чего образуется серия микротрещин,Если образованных микротрещин недоствтоее для разрушения частицы шлама 10, то частица шлама 10 оказывает сопсотмвяеиме вращению втуяке 5, которая приостанавливается, при этом корпус 1 проворачивается на косых шлицах в винтовом соединении 4 и приподнимает конусную втулку 5 на величину Ь,Приподнимаясь и одновременно проеорачеааясь, втулка 5 сжимает эластичный элемент 8 и, соответственно, усиливает воздействие на шламовую частицу 10. Процесс перемещения втулки вверх при постепенном увеличении нагрузки на шламоеуа частицу происходит эа дополнительное время Ь 1, за которое в шяамовой частице развивается допоянитеяьная система микротрещин, слособствуащэя разрувееяю частицы шламе 10 на божа мелкие 12,Госле разруаения честещы шлама 10 юлаева освобождается, и под действием за%Венной в зяастичиом элементе энергии двнжется вниз, при этом разбивает частицы шлама, следующие от породоразрушэющего инструмента ей навстречу. Избыток энергии, оставшейся после продвижения конусной втулки вниз, пвредэется в виде вертикального удара нижним торцом втулки о корпус породорэзрушэющего инструмента ,не показан). Процесс дробления шлама с использованием динамической нагрузки, растянутой во времени, позволяет осуществлять дробление экономично и без опасных динамических первгрузок бурового инструмента и оборудования. Предложенная конструкция забойного шлэмодробителя увеличивает скорость бурения зэ счет испол ьзовэния излишка энергии конусной втулки в виде удара о породоразрушэющий инструмент,формула изобретения Забойный шламодробитель по авт.св. Ь 384715, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения энергоемкости шламодробления, повышения скорости бурения и увеличения долговечности бурового оборудования, он снабжен втулкой, установленной на корпусе, причем последняя подпружинена относительно корпуса и имеет с ним несамотормоэящуюся винтовую связь, э шламодробящие эле менты в виде продольных граней перевернутой усеченной пирамиды выполнены на втулке,1707182 10 Редактор И, Ванюшкина Техред М,Моргентал Корректор Н, Ревская Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 247 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5