Комбіноване тришарошкове долото

Комбіноване тришарошкове долото, що містить корпус, три шарошки, одна з яких дискова, яке відрізняється тим, що в корпус долота додатково введено зубчасте колесо, вільно встановлене співвісно осі обертання з можливістю взаємодії гіперболоїдальним зачепленням із зубцями шарошок, шарошки розміщені з одностороннім ексцент 3 71518 4 льшує величину просковзування по вибою одного В основу винаходу покладено задачу вдоскозубця і усуває утворення "рейки" на вибої (А.С. налення тришарошкового долота, який би ґрунтуСССР №981562, Б.И. №46, 1982; Патент США №3 ючись на принципі найменшої дії, шляхом оптима504751, кл 175-331, 1971г.). льного поєднання параметрів зубчастих та В процесі перекочування шарошки по вибою дискових доліт, а також раціонального розташусвердловини, задня грань зубця контактує із стінвання ріжучих елементів на робочому органі, закою свердловини, а бокові - із кільцевою ділянкою безпечив зменшення енергоємності руйнування за вибою, яка руйнується. Це призводить до нерівнорахунок вирівнювання енергетичних умов руйнумірного зносу зубців. Підвищення зносостійкості вання окремими шарошками та вінцями кожної з зубців шля хом забезпечення оптимального питошарошок, формування поверхні вибою без кільцемого тиску зубців на поверхню вибою, досягається вих валиків, покращення очищення вибою, що в певними геометричними розмірами і формою викінцевому підсумку підвищить механічну швидкість конання зубців (А.С.СССР №1490244, Б.И. №24, буріння і проходку на долото. 1989). Задача вирішується тим, що у відоме тришаРівномірний знос породоруйнівних зубців морошкове долото, яке місить корпус, три шарошки, жливий шляхом рівномірного навантаження на одна з яких дискова, згідно з винаходом в корпус зубці, що досягається виконанням зубців на вінцях долота додатково введено зубчасте колесо, вільно із зростанням їх кількості від центра долота до встановлене співвісно осі обертання з можливістю його периферії. При такій конструкції сусідні шавзаємодії гіперболоїдальним зачепленням із зурошки при обертання долота розташовуються в бцями шарошок, шарошки розміщені з однаковим одній кільцевій зоні вибою, і зубці на вінці будьодностороннім ексцентриситетом співвісно корпуякої одної шарошки, доповнюються зубцями сусідсу, на двох шарошках виконані клинові вінці гвинньої шарошки, що забезпечує руйнування рівних тової форми, на одній правого напрямку гвинтових об'ємів породи кожним зубом. (А.С.СССР твірних, а на другій - лівого напрямку, крок гвинто№1492010, Б.И. №25, 1989). вого вінця однієї шарошки зміщений відносно кроДля ефективного руйнування породи необхідку гвинтового вінця другої шарошки на половину, а ною умовою є забезпечення досить великого часу крок вінців дискової шарошки складає чверть кроку контакту озброєності долота з вибоєм, оскільки гвинтових вінців, при цьому вершини ріжучих кропри малому часі контакту стримується розвиток мок вінців у межах 0,5-3мм, збільшені в напрямку об'ємного руйнування породи. Відомі бурові шадо осі корпусу, на периферійних торцях шарошок рошечні долота дискового типу із суцільними віннарізані гіперболоїдальні зубці, а кут при вершині цями (Симонов В.В. Выскребцов В.Г. "Работа шаконуса усіх шарошок вибраний з умови формуванрошечних долот й их совершенствование" ня нецілочисельного значення передавального М."Недра" 1975.). Використання суцільних вінців відношення від шарошки до корпуса долота. дозволяє зменшити енергоємність процесу руйнуНа основі принципу найменшої дії отримані вання у порівнянні із зубчастими вінцями. Однак залежності, які дозволили визначити форму і памалий час контакту вінця з породою, неоднакові раметри шарошок. Оскільки траєкторії зубців шаумови руйнування, як окремими вінцями однієї рошок обумовлені кінематикою робочого органу, шарошки, так і кожної шарошки з-за нерівності то одним з критеріїв енергоємності процесу різанпередавального відношення до долота, утворення ня породи є як власні розміри та форма шарошок і кільцевих валиків незруйнованої породи з-за прозубців, так і їх відповідне розміщення. Згідно з ходження дисків по одній тій самій концентричній умовою рівноваги для отримання рівномірної глизоні поверхні вибою, погані центрування шарошок бини обробки, шарошки розміщені з однаковим на вибої та відвід продуктів його руйнування приодностороннім ексцентриситетом співвісно корпузводить до зниження механічної швидкості буріння су. Виконання вінців двох шарошок гвинтовими та проходки на долото і передчасному зносу різного напрямку, а третьої - дискової зі зміщенням озброєння. вздовж їх осі, при вирівнюванні швидкостей оберНайбільш близьким до запропонованого винатання за рахунок зачеплення з додатковим зубчаходу по функціональному призначенню відоме стим колесом та нецілочисельному передавалькомбіноване зубчасте шарошкове долото (А.С. ному відношенні від шарошки до корпуса долота, а СССР № 295857, Б.И. №8, 1971г.). В цьому шаротакож за рахунок відповідного вибору кута при шковому долоті, що складається з основних та вершинах корпусів шарошок, дозволяє уникнути калібруючих вінців, з метою підвищення ефективутворення кільцевих валиків на поверхні вибою та ності буріння, калібруючі вінці виконані суцільнизменшити незруйновані пагорби. Поступове збіми. Комбінація зубчастих та суцільних вінців, в т.ч. льшення в межах заглиблення 0,5-3мм виліту різ прорізями дисків, дещо покращує відвід продукжучих кромок від конусної твірної шарошки в натів руйн уваня, однак клини дисків і зубці руйнують прямку до осі обертання долота формує породу в своїх кільцевих канавках, а в центрі визменшення енергоспоживання долотом у відповідбою руйнує тільки вінець однієї шарошки, що приності з принципом найменшої дії. Разом із однакозводить до утворення кільцевих незруйнованих вою ексцентричністю розташування осей обертанпагорбів, нерівномірного навантаження на озброня шарошок, збільшення виліту ріжучих кромок єння шарошок, що обумовлює їх нерівномірний забезпечують покращення центрування долота, знос і непродуктивні витрати енергії. Зашламуванумов руйнування породи в центрі вибою всіма шаня порожнини опори частками вибурюваної поророшками. Крім того ексцентричність сприяє прокоди, призводить до її заклинювання та передчасновзуванню шарошок, що усуває утворення незруйму ви ходу з ладу. нованих пагорбів на поверхні вибою. 5 71518 6 Вирівнювання швидкостей обертання шарошок за сте колесо 5. Ріжучі кромки шарошок під дією допомогою зачеплення з додатковим зубчастим осьового навантаження, опосередкованого буриколесом, вирівнює кінематичні умови їх роботи, що льною колоною, заглиблюються в породу. Гвинтові обумовлює рівномірність зношування озброєння вінці правого напрямку шарошки 2, та лівого нашарошок, а втім і збільшення проходки на долото. прямку шарошки 3 взаємно руйнують цілісність Наявність гвинтових просторів між вінцями сприяє відповідних гвинтових валиків в проміжках між вінкращому очищенню вибою. цями, а ріжучі кромки вінців дискової шарошки 4 На фіг.1 зображена кінематична схема комбіконцентрично прорізають утворені фрагменти цих нованого тришарошкового долота, а на фіг 2 валиків у самій їх широкій частині. Провертаючись розміщення шарошок на долоті. ексцентрично, вінці вершинної частини усіх трьох Комбіноване тришарошкове долото складашарошок руйнують породу у центрі вибою, а з ковється з корпусу 1, конусних шарошок 2, 3, 4 та гізанням - і на його периферії. За рахунок зачепленперболоїдального зубчастого колеса 5. На торцях ня шарошок 2, 3 та 4 із зубчастим колесом 5 синшарошок 2, 3 та 4 нарізані гіперболоїдальні зубці, хронізуються їх к утові швидкості, примушуючи а осі шарошок розміщені під кутом 120° з однакокожну з них однаково руйнувати породу. Частини вим ексцентриситетом е та виконані з таким кутом ріжучих кромок, які розташовані ближче до осі обертання долота мають меншу лінійну швидкість, 2a при вершині конусів, який забезпечує не ціле число для передавального відношення від шарошале здійснюють таку ж роботу руйнування та переміщення його продуктів, як і інші за рахунок відки до корпусу. На шарошках 2 та 3 закріплені гвинповідно більшого виліту від конусної твірної шатові вінці, які виготовлені по типу багатозахідної рошок. Продукти руйнування частково гвинтової фрези з клиновидною ріжучою кромкою, переміщуються в протилежній від зони руйнування на шарошці 2 з правим напрямом гвинтових твірних, а на шарошці 3 - з лівим напрямом, на шаропростір між гвинтовими вінцями та вимиваються буровим розчином. За рахунок протилежного нашці 4 вінці виконані дисковими. Вінці шарошки 2 прямку гвинтових утворюючих ріжучих кромок вінвідносно вінців шарошки 3 зміщені на півкроку, а ців шарошок 2 та 3 і перпендикулярності осі вінців вінці шарошки 4 розміщені вздовж осі на відстані дискової шарошки 4 забезпечується центрування чверті кроку гвинтових вінців. Виліт ріжучих кромок вінців усі х шарошок виконаний зі збільшенням у долота на вибої. За рахунок кута при вершині конапрямку осі корпусу 1 та введено в зачеплення з нуса 2a, який забезпечує нерівність цілому числу шарошками 2, 3 та 4. У зоні гвинтови х шарошок 2 передавального відношення від шарошки до долота 3 поблизу торця можуть по колу встановлювата, даний переріз вінця не потрапить в ту ж зону тися додаткові зубчасті або штирові різці. вибою при черговому оберті корпуса. Зубці на всіх Комбіноване тришарошкове долото працює шарошках зачеплюються із зубчастим колесом 5 наступним чином. поза зоною руйнування породи. За допомогою Провертаючись опосередковано через буридодаткових різців у зоні гвинтових шарошок 2 та 3 льну колону навколо власної осі корпус 1 призвозабезпечується разом з периферійним вінцем дисдить в планетарний з ковзанням рух шарошок 2, 3, кової шарошки потрібне перекриття периферійної 4 та через них - в співвісний обертовий рух з убчазони вибою. 7 Комп’ютерна в ерстка Л.Литв иненко 71518 8 Підписне Тираж 37 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601