Буровое шарошечное долото

,03 - 0,0 5-0,10 сстояния оси где а и а лота до то ков соотве него подши се рол ек пересечения ственно концев ников, с осью ц ого и средпфы. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИ ОПИСАНИЕ ИЭ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Всесоюзный ордена ТрудовогоКрасного Знамени научно-исследовательский институт буровой техники(54)(57) БУРОВОЕ ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО,содержащее еекции с цапфами, на каждой из которых посредством шарикового замкового подшипника, расположенного у основания цапфы, среЯнего конического и концевого роликовых подшипников установлена шарошка, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что, с 80117 О 1 ОВ А целью повышения стоикости опоры долота за счет оптимального распределения нагрузки между подшипниками,концевой роликовый подшипник выполнен коническим, причем угол наклонаосей роликов концевого подшипникак оси цапфы меньше, чем у среднего,а расстояния от оси долота до точекпересечения осей роликов подшипников с осью цапфы связаны с диаметром долота Р зависимосимостьюИзобретение относится к буровой технике, а именно к конструкции породоразрушающего инструмента - шарошечного долота, предназначенного для бурения скважин и нефтяной, газовой 5 и горнорудной промьппленности.Целью изобретения является повышение стойкости опоры бурового шарошечного долота за счет оптимальногораспределения нагрузки между подшипниками в процессе бурения.На фиг. 1 схематически изображено .буровое шарошечное долото,Долото состоит из секций 1, сварен ных между собой в один корпус.Для эф фективной очистки забоя долото имеет комбинированную систему гидромониторной промывки, включающую центральную насадку 2 и по меньшей мере две периферийные насадки 3, 20Вооружение шарошек 4 выполнено твердосплавными зубками 5 известных форм с увеличенной высотой рабочих головок или стальными Фрезерованными зубьями, армированными зерновым 25 . твердым сплавом.Конструкция опоры выполнена в виде совокупности шарикового замкового подшипника 6, расположенного у основания цапФы 7, и двух конических ро- Зо ликовых подшипников 8 и 9, расположенных в средней части цапфы и на концеШарики вводятся в опору через отверстие замкового пальца 10 на спинке лапы. Оси роликов среднего и концевого конических подшипников пересекают ось цапфы на расстояниях от оси долота ы и ы.Долото работает следующим образом,бПри бурении на корпус долота со стороны вращающейся колонны бурильных труб или шпинделя забойного двигателя передается крутящий момент и осевая йагрузка. Подводимая к долоту мощность передается от корпуса 1 на шарошки 4, .которые перекатываясь по забою скважины, разрушают породу с помощью зубков 5. Частицы породы выносятся из скважины на поверхность промывочной жидкостью, поступающей через центральную насадку 2 и двепериферийные насадки 3. Реакция забоя прижимает шарошку 4 к опорнымповерхностям цапфы 7, через телакачения шарикового 6 и двух конических роликовых 8 и 9 подшипников,В лабораторных условиях на буровомстанке ЗИФбыли проведены экспериментальные исследования предлагаемой конструкции долота, выполненные в шести вариантах,при этом конструкция замкового подшипника во всехвариантах оставалась неизменной, переменными были диаметр, количествои угол конуса роликов коническихподшипников,Режимнь;е параметры: частота вращения 127 об/мин, осевая нагрузкана долото 10 тс.В качестве забоя использоваласьсталь Ст,3. В образцах варианта 2заклинки роликов опоры при вращениишарошек не наблюдалось. Износ в видевыкрашивания на цапфе начинался сконцевого подшипника, затем ча среднем коническом и на шариковом подшипниках.В вариантах 3,4,5 наблюцался равномерный износ всех подшипников ойоры. В варианте 6 после 3-5 ч работыпроисходила поломка конических роликов поперек, после чего начинался Форсированный износ опор и заклинка шарошек на цапфах.Таким образом, ,новая конструкция опоры в вариантах 3,4,5 показала высокую работоспособность (см.таблицу и фиг. 2) .В варианте 1 из-за малых углов контакта. развивались высокие напряжения поц действием составляющей нагрузки вдоль оси цапфы, что приводило к заклинкам, а в отдельных случаях к поломкам шарошек, В варианте 6 наблюдалась преждевременная поломка роликов из-за недостаточной их прочности на изгиб, поскольку в отсутствие сепараторов происходят перекосы роликов в процессе работь подшипников, которые подвергаются циклическим напряжениям изгиба.-0,06 а,/О О, 15 0,09 0,03 0,04 20,8 3, 1 8 4 18 2 17,5 5,9 7,1 Стойкость,ч Примечание. 0,39 0,11 0,46 О, 19вколото140 ммс серий-нойопорой Со знаком "плюс" значение а и ас берется в том случае, если точка пересечения осей роликов и оси цапфырасположена за осью долота по отношению к данной секции, и со знаком "минус", когда эта точка вместе сданной секцией находится по одну сторону от оси долота, опояИ 7 О 1 О 8 каз 4682/29 Т ВНИИПИ Госуда по делам из 113035, Москва, аж 540твенного комитета ПодписноСР бретении и открьгг Ж, Раушская на д.4/ илиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Пвоектяяя.4 Составитель А,Сергачеведактор Н.Швьдкая Техред О,Неце Корректор М.Самборская