Буровое шарошечное долото

ОПИСАНИЕИЗЬВРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфез СоветскиаСоциалистическиеРеспублик в 926221(51)М. Кл. Е 21 В 10/22 9 вударетепевй квинтет СССР ае делан кэебретееей н вткрыткй(72) Авторы изобретения Ее А.(54) БУРОВОЕ ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОГ асти буродор вающие нмоментаДругой прцементирнизкая твекпвдкиэ наванный сп 20 Изобретение относится к обп рения скважин, в частности к по азрушвкацим инструментам.Известны долота, состоящие из шарошки, теп качения и цапфы. С цепью повьпиения стойкости последней крайние ша 5 риковые ряды выполнены замыкающими, а в промежутке между ними установлены дополнительные ряды теп качения 11Недостатком этого долота является пкоп поверхностных слоев цапфю в рабо 1 Р чей зоне. и преждевременное разрушение.Наиболее бпиэким к предлагаемому по техническому решению явпяется долото,. содержащее выполненные с беговыми до 15 рожками шарошку и цапфу и тепа качения 121Недостатком известного долота явпя- " ется скоп цементированного слоя на бе говых дорожках врабочей зоне цапфы. Причинами скола являются высокие раотягивающие напряжения в поверхностном цементированном слое, действующие на никней (рабочей) части цапфы. Растягивпрякения в поверхностном словт из-ав действия изгибающегои из за давлений теп качения.ичиной предварительного скопаоввнного слоя нв цвпфе явпяетсярдость сердцевины, т.е. подкоторой находится цемейгиро-:ой, твк как дпя изготовленияпвп допот применяются низкоуглеродистые,цементируемые стали с низкой исходнойтвердостьюИзвестно, что цементированный спойимеет низкую прочность при действиирастягнввкзцих и касатеетьных напряжений.Цепь изобретения - повышение долговечности, опор допот за счет измененияхарактера напряженного состояния в опвоной зоне цапфы,Изменение характера и величины напряженного состояния в опасной зоне (инижней части цввы) обеспечивается созданием предварительных напряженийсжатия ЭГв осевом направлении и раотяженияв радиальном направлении.Э 9262Предварительные напряжения сжатия нанижних (растянутых в известной конструкции) волокнах создается за счет внецентрового сжатия силой Г с помощьюустановки с эксцентриситетом в цапфереэьбового пальца, ввернутого с определенным моментом, позволяющим попучить статические напряжения сжатия,равные или близкие по величине напряжения растяжения, возникающим при работедолотаеНа фиг. 1 представпено шарошечноедолото; на фиг, 2 - схема действия сили напряжений.Шарошечное долото включает шарошку1, цапфу 2, шариковые ряды 3 и реэьбовой палец 4.За счет внецентрового сжатия возникает момент М= Р А, противодействующий внешнему моменту М= Р 1 . Врезультате в опасном сечении А-А характер напряженного состояния из-за действия напряжений разного знака можетбыть изменен таким образом, что растягивающие напряжения будут уменьшенывплоть до нуля ( Е .э б, А-А, рис. 2) .Создание радиальных напряжений огэа счет установки пальца одновременнои с радиальным натягом позволяет создать предварительные деформации материала оси, уменьшающиеся к наружнойповерхности, что при действии усилий состороны тел качения увеличивает жесткость наружной поверхности от деформаций и предохраняет цементированный слойот растрескивания,Величина создаваемых предварительныхнапряжений сжатия зависит от прочностиматериала резьбового пальца 4. Для этихцелей подходят стали с пределом прочности 65 200-300 кг/мм", Кроме того,установка резьбового пальца с высокимимеханическими характеристиками позволя 21 фет повысить прочность оси от перерезывающих сил.Величина эксцентриситета определяется соотношением прочностных характеристик материала опоры и резьбового пальца и необходимым соотношением рабочих и предварительных напряжений, по зволяющих повыеить стойкость цапфы в опасной зоне. Изменением соотношений нормальных и касатвльных напряжений обеспечивается наиболее выгодное положение главных площадок с точки зрения стойкости поверхностного слоя цапфы в опасной зоне,Таким образом, предлагаемое устройство позволяет регулировать напряженное состояние поверхностных слоев цапфы в опасной зоне, тем самым повысить надежность и долговечность опоры.формула изобретенияБуровое шарошечное допото, содержащее выполненные с беговыми дорожками шарошку и цапфу и тела качения, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения долговечности опоры долота за счет изменения характера напряженного состояния в опасной зоне цапфы, в цапфе выполнено отверстие с эксцентриситетом относительно ее оси, в котором размещен с осевым и радиальным натягом резьбовой палец.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР926221 Ж УМ Фю Составитепь С. Денисом ор В, Иванова Техред М,Тепер Корректор Г. Огар/20 ТиВНИИПИ Госупо дел113035, Мос аж 624 Подписноеарственного комитета СССР изобретений и открытий ва, Ж, Раушскаи наб,