RU2298636C1 - Drill head for short hole drilling in frozen ground - Google Patents
Drill head for short hole drilling in frozen ground Download PDFInfo
- Publication number
- RU2298636C1 RU2298636C1 RU2005126937/03A RU2005126937A RU2298636C1 RU 2298636 C1 RU2298636 C1 RU 2298636C1 RU 2005126937/03 A RU2005126937/03 A RU 2005126937/03A RU 2005126937 A RU2005126937 A RU 2005126937A RU 2298636 C1 RU2298636 C1 RU 2298636C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- row
- blade
- blades
- bodies
- cutters
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к буровому породоразрушающему инструменту.The invention relates to a rock cutting tool.
Известно устройство для образования скважины в грунте методом раскатки (А.С. 497401 СССР, МПК Е21В 11/02, опубл. 30.12.75, бюл. №48). Устройство состоит из шпинделя с эксцентричным, свободно сидящим коническим наконечником, на шпинделе закреплены клинья и контр-клинья. В месте посадок втулок шпиндель имеет квадратную (или круглую) форму поперечного сечения. На втулках сидят с возможностью свободного вращения вальцы конической или цилиндрической формы.A device for producing a well in the soil by the rolling method is known (A. S. 497401 USSR, IPC Е21В 11/02, publ. 30.12.75, bull. No. 48). The device consists of a spindle with an eccentric, freely sitting conical tip; wedges and counter-wedges are fixed to the spindle. In the place of bushings, the spindle has a square (or round) cross-sectional shape. On the bushings they sit with the possibility of free rotation of the rollers of conical or cylindrical shape.
Недостатком такого устройства является низкая производительность и большая удельная энергоемкость.The disadvantage of this device is low productivity and high specific energy consumption.
Известно лопастное реверсивное долото (А.С. 1040112, МПК 3 Е21В 11/00, опубл. 07.09.83, бюл. №33), включающее корпус с пазами, в которых размещены лопасти, пазы выполнены в форме цилиндрических отверстий, причем каждая лопасть закреплена в пазу с возможностью поворота на заданный угол посредством двух сегментов, расположенных по сторонам входящей в паз части лопасти и скрепленных между собой винтами.A blade reversible bit is known (A.S. 1040112, IPC 3 Е21В 11/00, publ. 07.09.83, bull. No. 33), including a housing with grooves in which the blades are placed, the grooves are made in the form of cylindrical holes, each blade fixed in the groove with the possibility of rotation by a predetermined angle by means of two segments located on the sides of the part of the blade entering the groove and fastened together by screws.
Наиболее близким техническим решением из известных является лопастное долото, состоящее из корпуса, сменных лопастей, пилотного наконечника и вращающихся резцов /RU 2243347 С1, МПК 7 Е21В 10/42, опубл. 2004.12.27/. Ось вращающегося резца лежит на плоскости, параллельной плоскости лопасти, и направлена под углом к оси лопасти, проходя через точку, лежащую на окружности, ограниченной диаметром скважины со стороны ее забоя.The closest technical solution known is a blade chisel, consisting of a housing, interchangeable blades, a pilot tip and rotating cutters / RU 2243347 C1, IPC 7 Е21В 10/42, publ. 2004.12.27 /. The axis of the rotating cutter lies on a plane parallel to the plane of the blade, and is directed at an angle to the axis of the blade, passing through a point lying on a circle bounded by the diameter of the borehole from the side of its bottom.
Недостатками указанных лопастных долот являются низкая производительность, большая удельная энергоемкость, быстрая затупляемость и износ резца особенно при бурении твердых и мерзлых грунтов.The disadvantages of these blade bits are low productivity, high specific energy consumption, quick dullness and wear of the cutter, especially when drilling hard and frozen soils.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является перевод процесса бурения скважины в мерзлых грунтах на метод создания высоких контактных напряжений с последующим образованием трещин, сопровождающихся крупным сколом, смятием, крошением и образованием дисперсной массы обтекающей вокруг стальных корпусов резцов.The task to which the claimed technical solution is directed is to translate the process of drilling a well in frozen soils to the method of creating high contact stresses with the subsequent formation of cracks, accompanied by large cleavage, crushing, crumbling and the formation of a dispersed mass flowing around the steel bodies of the cutters.
Технический результат - повышение производительности, снижение энергоемкости и увеличение срока службы резцов в твердых и мерзлых грунтах.The technical result is an increase in productivity, a decrease in energy intensity and an increase in the service life of incisors in hard and frozen soils.
Указанный технический результат достигается тем, что головка для бурения неглубоких скважин в мерзлых грунтах, содержащая двухлопастной корпус, резцы, на корпусах которых установлены твердосплавные режущие пластины, рабочая поверхность которых выполнена остроконечной, хвостовик, забурник с направляющим элементом, особенностью является то, что на двухлопастном корпусе расположены два ряда резцов по одному ряду на каждой лопасти, при этом лопасти расположены между собой под углом 180°, а шаг между резцами первого ряда равен шагу между резцами второго ряда со сдвигом на 1/2 шага, причем диаметр каждого резца второго ряда больше диаметра резца первого ряда в 2 раза, резцы установлены с наклоном - режущей кромкой вперед по направлению вращения, а рабочие поверхности твердосплавных режущих пластин выполнены с наклоном к корпусам под углом 20° - концентраторами напряжений вперед по направлению вращения при бурении.The specified technical result is achieved by the fact that the head for drilling shallow wells in frozen soils, containing a two-bladed body, cutters, on the bodies of which are mounted carbide cutting inserts, the working surface of which is pointed, a shank, a bore with a guide element, the feature is that on a two-bladed the body there are two rows of incisors, one row on each blade, while the blades are located at an angle of 180 °, and the pitch between the cutters of the first row is equal to the pitch between the cut the second row with a shift of 1/2 step, with the diameter of each tool of the second row more than the diameter of the tool of the
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена головка для бурения неглубоких скважин в мерзлых грунтах; на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг.1; на фиг.3 представлен вид резца первого ряда; на фиг.4 представлен наклон резца и направление резания (стрелка V); на фиг.5 - вид по стрелке А на фиг.4; на фиг.6 представлены профили скола 1-1 резцами первого ряда и 2-2 - резцам второго ряда; на фиг.7 представлена схема относительной расстановки резцов 1-го и 2-го ряда.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows the head for drilling shallow wells in frozen soils; figure 2 is a view along arrow a in figure 1; figure 3 presents a view of the cutter of the first row; figure 4 presents the inclination of the cutter and the cutting direction (arrow V); figure 5 is a view along arrow a in figure 4; figure 6 presents the profiles of the chip 1-1 cutters of the first row and 2-2 - cutters of the second row; figure 7 presents a diagram of the relative alignment of the incisors of the 1st and 2nd row.
Головка для бурения неглубоких скважин в мерзлых грунтах устанавливается на нижнем конце шнека бурильной машины МБШ-425 (машина буровая шнековая) посредством хвостовика 1 и включает двухлопастной корпус 2, состоящий из двух рядов резцов на каждой лопасти по одному ряду. Резцы имеют цилиндрическую форму в каждом ряду, но различные для каждого ряда размеры (по длине и диаметру). При этом резцы 3 первого ряда проходят между проходами резцов 4 второго ряда, поэтому шаг установки резцов первого ряда принимается равным шагу установки резцов второго ряда со сдвигом на 1/2 шага. Каждый резец 3 и 4 состоит из стального корпуса (фиг.3) с установленной на конце твердосплавной режущей пластиной 5 из твердого материала, заточенным под углом α=60°. На двухлопастном корпусе 2 резцы устанавливаются с наклоном - режущей кромкой вперед по направлению вращения - стрелка V (см. фиг.2, 3 и 4). Диаметр каждого резца 4 второго ряда больше диаметра резца 3 первого ряда в 2 раза. В нижней центральной части двухлопастного корпуса 2 установлен забурник 6 с направляющим элементом 7. Лопасти расположены между собой под углом 180°, рабочие поверхности твердосплавных режущих пластин у резцов, выполняющие функцию концентраторов напряжений в процессе контакта с мерзлым грунтом, выполнены остроконечными. Твердосплавная режущая пластина 5 установлена на резце таким образом, что ее рабочая поверхность наклонена под углом 20° - концентраторами напряжений вперед по направлению вращения при бурении.The head for drilling shallow wells in frozen soils is installed on the lower end of the auger of the MBSh-425 drilling machine (auger drilling machine) by means of a shank 1 and includes a two-bladed
Головка для бурения неглубоких скважин в мерзлых грунтах работает следующим образом.The head for drilling shallow wells in frozen soils works as follows.
В исходном положении двухлопастной корпус 2, закрепленный через хвостовик 1 на нижнем конце шнека бурильной машины, подводится забурником 6 с направляющим элементом 7 и резцами 3 и 4 с твердосплавными режущими пластинами 5, установленными в два ряда, к месту бурения скважины, опускается на поверхность грунта. Включается вращение по стрелке V (фиг.2) и осевая подача усилия на головку для бурения скважины. Процесс бурения начинается при заглублении в грунт резцов 4 второго ряда (фиг.7) и продолжается резцами 3 первого ряда методом образования трещин с последующим крупным сколом, смятием, крошением и образованием дисперсной массы, обтекающей вокруг стальных корпусов резцов 3 и 4.In the initial position, the two-
При этом скалывание резцами 4 второго ряда происходит в целик, а скалывание резцами 3 первого ряда происходит по вершинам гребней, оставшихся после прохода резцов второго ряда, по причине того, что шаг между резцами 3 первого ряда принимается равным шагу резцов 4 второго ряда со сдвигом на 1/2 шага (см. фиг.6 и 7). В процессе вращательного движения скалывание каждой последующей проходки происходит по вершинам гребней, остающихся после сколов предыдущей проходки.In this case, the chipping of the second row of
Таким образом, процесс бурения осуществляется методом образования трещин с последующим возникновением скола с началом в точках касания резцов как концентраторов напряжений и благодаря силам, направленным веерообразно из точек силового контакта концентраторов напряжений с мерзлым грунтом. В результате чего производится веерообразный скол грунта от плоскости горизонтально направленного скольжения до вертикального направления к ней. Все это снижает усилия, необходимые для бурения неглубоких скважин, повышает скорость бурения и производительность процесса бурения, снижает энергоемкость процесса бурения неглубоких скважин и повышает срок службы рабочих частей наконечника для бурения неглубоких скважин.Thus, the drilling process is carried out by the method of cracking with the subsequent occurrence of a cleavage with the beginning at the points of contact of the cutters as stress concentrators and due to the forces directed fan-shaped from the points of force contact of the stress concentrators with frozen ground. As a result, a fan-like cleavage of soil is made from the plane of horizontally directed sliding to the vertical direction to it. All this reduces the effort required for drilling shallow wells, increases the drilling speed and productivity of the drilling process, reduces the energy consumption of the process of drilling shallow wells and increases the service life of the working parts of the tip for drilling shallow wells.
Применение головки для бурения неглубоких скважин в мерзлых грунтах позволяет: снизить усилия, необходимые для бурения неглубоких скважин, и повышает скорость бурения и производительность процесса бурения; снизить энергоемкость процесса бурения неглубоких скважин; повысить срок службы головки для бурения неглубоких скважин.The use of the head for drilling shallow wells in frozen soils allows you to: reduce the effort required for drilling shallow wells, and increases the speed of drilling and productivity of the drilling process; reduce the energy intensity of the process of drilling shallow wells; increase the life of the head for drilling shallow wells.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005126937/03A RU2298636C1 (en) | 2005-08-25 | 2005-08-25 | Drill head for short hole drilling in frozen ground |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005126937/03A RU2298636C1 (en) | 2005-08-25 | 2005-08-25 | Drill head for short hole drilling in frozen ground |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005126937A RU2005126937A (en) | 2007-03-20 |
RU2298636C1 true RU2298636C1 (en) | 2007-05-10 |
Family
ID=37993654
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005126937/03A RU2298636C1 (en) | 2005-08-25 | 2005-08-25 | Drill head for short hole drilling in frozen ground |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2298636C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2485277C2 (en) * | 2011-07-13 | 2013-06-20 | ЗАО "Торгово-промышленная компания "СПЕРАНЦА" | Screw borer for rotary boring of wells |
RU2569117C1 (en) * | 2014-07-24 | 2015-11-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова" | Rock crusher |
CN105909174A (en) * | 2016-06-28 | 2016-08-31 | 上海工程机械厂有限公司 | Stirring drilling tool |
CN111005686A (en) * | 2018-12-27 | 2020-04-14 | 中国二十冶集团有限公司 | Dry pore-forming slag-removing drill bit and use method thereof |
-
2005
- 2005-08-25 RU RU2005126937/03A patent/RU2298636C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2485277C2 (en) * | 2011-07-13 | 2013-06-20 | ЗАО "Торгово-промышленная компания "СПЕРАНЦА" | Screw borer for rotary boring of wells |
RU2569117C1 (en) * | 2014-07-24 | 2015-11-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Северо-Восточный федеральный университет имени М.К. Аммосова" | Rock crusher |
CN105909174A (en) * | 2016-06-28 | 2016-08-31 | 上海工程机械厂有限公司 | Stirring drilling tool |
CN105909174B (en) * | 2016-06-28 | 2018-08-03 | 上海工程机械厂有限公司 | A kind of stirring drill tool |
CN111005686A (en) * | 2018-12-27 | 2020-04-14 | 中国二十冶集团有限公司 | Dry pore-forming slag-removing drill bit and use method thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005126937A (en) | 2007-03-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4892159A (en) | Kerf-cutting apparatus and method for improved drilling rates | |
RU2531720C2 (en) | Hybrid drilling bit with high side front inclination angle of auxiliary backup cutters | |
CN105672887B (en) | The hybrid bit of old slot structure is followed with anti-drill bit | |
US20140014412A1 (en) | Polycrystalline diamond percussion drill bits using low thrust and torque for application with small diameter drill bits | |
RU2332554C2 (en) | Drill bit, system and method of well-boring in subsurface bed | |
GB2385618A (en) | Device for drilling a subterranean formation with variable depth of cut | |
US10907417B2 (en) | Polycrystalline diamond chisel type insert for use in percussion drill bits even for use in large hole percussion drilling of oil wells | |
RU2298636C1 (en) | Drill head for short hole drilling in frozen ground | |
RU123447U1 (en) | MILLING TOOL | |
CN111877994B (en) | PDC drill bit with axially-impacted cutting teeth | |
US7549490B2 (en) | Arrangement of roller cone inserts | |
RU119012U1 (en) | DRILLING HEAD | |
US9328562B2 (en) | Rock bit and cutter teeth geometries | |
RU116889U1 (en) | Rock Drill | |
CN208816050U (en) | A kind of diamond bit for total cost management | |
RU2435927C1 (en) | Core drilling bit | |
RU2694872C1 (en) | Drilling bit | |
RU2410521C1 (en) | Rock destruction tool | |
RU135699U1 (en) | DRILLING PART OF THE DRILLING TOOL (OPTIONS) | |
RU2569117C1 (en) | Rock crusher | |
RU221827U1 (en) | DOWNHOLE MILLING MILLER | |
RU2543226C2 (en) | Method for enlargement and reaming of well shaft | |
RU214947U1 (en) | Universal core bit for core drilling | |
RU2808788C1 (en) | Milling cutter for cutting window in casing when drilling sidetrack | |
CN112324344B (en) | Mixed drill bit for plowing, cutting and grinding composite rock breaking |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100826 |