Буровое шарошечное долото

Союз СоветскикСоциапистическикРеспубики ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУне данаи нзабретеннй н открытнй(54) БУРОВОЕ ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именнок шарашечным долотам режущего действия,Известно шарошечное долото содер 5жащее корпус и установленную на осисферической формы шарошку, радиускоторой равен радиусу скважины 11,Недостатком устройства являетсянизкая механическая скорость бурения,т 0Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности является буровое шарошечное долото, включающеекорпус с обращенными от центра к периферии наклонными цапфами, на которых посредством подшипников смонтированы шарошки с наружной поверхностью в виде части сферы ( 2 1.Недостатком известного долота является низкая стойкость иэ-за нерав 20номерного выхода из строя его вооружения, Это связано с тем, что в процессе бурения каждый породораэрушаю"щий элемент долота участвует в разрушении породы, описывая на полусфери"ческой поверхности забоя спиральнуюкривую пространственной формы, длинакоторой зависит от удаления породоразрушающего элемента, от оси вращения долота, а форма - от наличия ивеличины смещения осей шарошек. Взависимости от мгновенного положения элемента на разных участках поверхности забоя изменяется и величина действующего на него нормальногодавления, что влияет на величинувыполняемой им работы. Таким образом,суммарная величина работы по разрушению забоя, выполняемая каждым венцомв отдельности, является разной и зависит от его расположения на сферической поверхности шарошки, а такжеудаления от оси вращения долота. Однако в известном долоте количествопородораэрушающих элементов в каждомвенце шарошек не увязано с величинойэтой работы, что приводит копережающему износу наиболее нагруженныхвенцов. Укаэанное явление в наибольшей степени сказывается в конструкциидолот со смещенными осями шарошек.Цель изобретения - повышение стойкости вооружения долота. 5Поставленная цель достигается тем,что суммарная величина контактнойповерхности каждого венца пропорциональна величине проекции соответствую . щей ему площади поверхности разрушения забоя на плоскость, перпендикулярную оси вращения долота.На фиг. 1 изображено долото, общий вид; на фиг.2 - то же, вид снизу; на фиг. 3 - схема работы вооружения долота.Долото состоит из корпуса 1 и шарошек 2 со сферической поверхностью,армированной породоразрушающими элементами 3. Шарошки 2 могут быть уста- Мновлены на наклонных цапфах 4 посредством подшипников 5 со смещением осейили без смещения, а долото выполняется для бурения как кольцевым, так исплошным забоями, Породоразрушающие 2элементы 3 располагаются на шарошках 2 по концентрическим венцам, которые частью своей длины сопряженыс поверхностью забоя, образуемойвращением долота, Начальная и конечная точка линии сопряжения 1-го венца с этой поверхностью определенырасстояниями от оси вращения Ви Й,. Общая контактная поверх. ность вооружения 1-го венца прямопропорциональна величине кольцевойплощади, образуемой окружностямис радиусами й;тох и г и представляющей собой проекцию площадиразрушения забоя 1-ым венцом на горизонтальную плоскость, т,е. на плоскость, перпендикулярную оси вращения долота.Разрушение горных пород предлагаемйм долотом осуществляется путем45вращения и создания осевой нагрузки.При вращении шарошек 2 каждый породоразрушающий элемент 3 1-го венца,разрушая породу резанием, осуществляет движение по спирали пространственной формы. При этом начало и конец описываемой им траектории определены величинами В,юси гщ, . Величина работы, совершаемая единичным режущим элементом, пропорциональна длине проекции его траектории по поверхности забоя на плоскость, перпендикулярную оси вращения долота, а суммарная работа элементов венца пропорциональна величине площади проекции соответствующей кольцевой поверхности забоя на эту плоскость. С учетом этого величина контактной поверхности каждого венца предлагаемого долота выбрана пропорционально величине проекции площади поверхности разрушения, в которой он принимает участие, что обеспечивает равномерный износ вооружения всех породоразрушающих элементов и тем самым повышает стойкость долота в целом.Применениепредлагаемого долота позволяет повысить проходку и механичеСкую скорость бурения.формула изобретения Буровое шарошечное долото, включающее корпус с обращенными от центра к периферии наклонными цапфами,на которых посредством подшипниковсмонтированы шарошки с наружнойповерхностью в виде части сферы, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения стойкости его вооружения, суммарная величина контактной поверхности каждого венца пропорциональна величине проекции соответствующей ему площади поверхностиразрушения забоя на плоскость, перпендикулярную оси вращения долота.Источники информации,принятые. во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 250794, кл. Е 21 В 9/14, 1967.2. Авторское свидетельство СССРФ 258974, кл. Е 21 В 9/18, 1964./52 Тираж 630 ВНИИПИ Государственнпо делам изобретен 113035, Москва, ЖПодписн о комитета СС и открытий Раущская наб,