RU2310055C1

RU2310055C1 - Disc drilling bit

Info

Publication number: RU2310055C1
Application number: RU2006114808/03A
Authority: RU
Inventors: Николай Митрофанович Панин (RU); Николай Митрофанович Панин; Виталий Игоревич Кремлев (RU); Виталий Игоревич Кремлев; Николай Михайлович Цехмистренко (RU); Николай Михайлович Цехмистренко; Владимир Федорович Сорокин (RU); Владимир Федорович Сорокин
Original assignee: Николай Митрофанович Панин
Priority date: 2006-05-03
Filing date: 2006-05-03
Publication date: 2007-11-10

Abstract

FIELD: rock-cutting tools, particularly disc drilling bits adapted to drill all-purpose wells.

SUBSTANCE: drilling bit comprises U-shaped body and pin secured in the body. Drilling bit has disc cutters and annular thrusts installed on the axis so that annular thrusts are located between inner end surfaces of disc cutters. Inner end surfaces of disc cutters and annular thrusts are made as tapered toothed wheels, which may cooperate with each other.

EFFECT: improved synchronizing of disc cutter operation and, as a result, increased advancing and drilling speed.

1 dwg

Description

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к дисковым долотам, и может быть использовано при бурении скважин различного назначения.The invention relates to a rock cutting tool, namely to disk bits, and can be used when drilling wells for various purposes.

Известно буровое дисковое долото, содержащее корпус и смонтированные на горизонтальной оси с помощью двухрядных подшипников скольжения диски с фрезерованными или твердосплавными зубками (авт. св. СССР № 250794, кл. Е21В 10/12, 1969 г).Known drill disk bit containing a housing and mounted on a horizontal axis using double row sliding bearings disks with milled or carbide teeth (ed. St. USSR No. 250794, CL E 10/12, 1969).

Недостатком данного долота является быстрая потеря диаметра из-за одностороннего износа опоры долота.The disadvantage of this bit is the rapid loss of diameter due to unilateral wear of the bit support.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому уровню является дисковое буровое долото, содержащее П-образный корпус, закрепленную в корпусе ось с установленными на ней дисковыми шарошками и кольцевыми подшипниками, размещенными между внутренними торцевыми поверхностями дисковых шарошек (авт. св. СССР № 1705538, кл. Е21В 10/12, 1992 г).The closest to the proposed technical essence and the achieved level is a disk drill bit containing a U-shaped body, an axis fixed in the body with disk cones mounted on it and ring bearings placed between the inner end surfaces of the disk cones (ed. St. USSR No. 1705538 CL 11/12, 1992).

К недостаткам данного долота следует отнести невозможность синхронизации работы дисковых шарошек, что в случае заклинивания одной из шарошек приводит к неравномерному износу вооружения долота, и как следствие этого, - к снижению проходки и скорости бурения.The disadvantages of this bit include the impossibility of synchronizing the operation of disk cones, which in the case of jamming of one of the cones leads to uneven wear of the armament of the bit, and as a result of this, to a decrease in penetration and drilling speed.

В соответствии с изложенным технической задачей изобретения является повышение проходки и скорости бурения за счет синхронизации работы дисковых шарошек.In accordance with the stated technical objective of the invention is to increase the penetration and drilling speed due to the synchronization of disk cones.

Указанная техническая задача решается тем, что в дисковом буровом долоте, содержащим П-образный корпус, закрепленную в корпусе ось с установленными на ней дисковыми шарошками и кольцевыми упорами, размещенными между внутренними торцевыми поверхностями дисковых шарошек, согласно изобретению внутренние торцевые поверхности дисковых шарошек и кольцевые упоры выполнены в виде конических зубчатых шестерен, установленных с возможностью взаимодействия между собой.The specified technical problem is solved in that in a disk drill bit containing a U-shaped body, an axis fixed in the body with disk cones mounted on it and ring stops placed between the inner end surfaces of the disk cones, according to the invention, the internal end surfaces of the disk cones and ring stops made in the form of bevel gears installed with the possibility of interaction between each other.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображен общий вид долота в разрезе.The invention is illustrated in the drawing, which shows a General view of the bit in section.

Буровое дисковое долото содержит П-образной формы корпус 1 с горизонтальной осью 3, на которой установлены дисковые шарошки 2 и кольцевые упоры 4, размещенные между внутренними торцевыми поверхностями 5 дисковых шарошек 3. Корпус 1 может быть выполнен в виде единой детали или в виде двух элементов, жестко соединенных посредством резьбы или сварки. При этом внутренние торцевые поверхности 5 дисковых шарошек 3 и кольцевые упоры 4 выполнены в виде конических зубчатых шестерен 7, установленных с возможностью взаимодействия между собой. Кольцевые упоры 4 установлены на горизонтальной оси 3 посредством дополнительных осей 6, которые жестко закреплены на оси 3 и установлены перпендикулярно к ней. Кольцевые упоры 4 установлены на вертикальных осях 6 посредством подшипников 8 с возможностью вращения.The drill bit contains a U-shaped body 1 with a horizontal axis 3, on which are mounted disk cones 2 and ring stops 4, located between the inner end surfaces 5 of the disk cones 3. Case 1 can be made in the form of a single part or in the form of two elements rigidly connected by thread or welding. In this case, the inner end surfaces 5 of the disk cones 3 and the ring stops 4 are made in the form of bevel gears 7 installed with the possibility of interaction between each other. The ring stops 4 are mounted on the horizontal axis 3 by means of additional axles 6, which are rigidly fixed on the axis 3 and mounted perpendicular to it. The ring stops 4 are mounted on the vertical axles 6 by means of bearings 8 with the possibility of rotation.

Принцип работы долота заключается в следующем. При вращении долота дисковые шарошки 2 вращаются вокруг горизонтально закрепленной оси 3 долота в противоположном направлении. При этом кольцевые упоры 4, выполненные в виде конических зубчатых шестерен 7, контактируют с внутренними торцевыми поверхностями 5 обеих дисковых шарошек 2, выполненными также в виде зубчатых конических шестерен, и благодаря этому постоянно вращаются вокруг своих зафиксированных осей 6. Оси 6 закреплены в радиальных каналах, равномерно расположенных по окружности оси 2 долота. Благодаря использованию кольцевых упоров 4, диаметр которых кратно превышает диаметр шариков, обычно используемых в опорах качения шарошек, значительно сокращается износ опоры и повышается работоспособность долота в целом. Этому способствует и выполнение кольцевых упоров 4 и внутренних торцевых поверхностей 5 дисковых шарошек 2 в виде конических зубчатых шестерен 7, взаимодействующих между собой и обеспечивающих синхронизацию работы обеих дисковых шарошек 2, исключая их проскальзывание относительно забоя скважины. При заклинивании одной из дисковых шарошек 2, благодаря зубчатому зацеплению ее с кольцевыми упорами 4, она приводится во вращение от другой дисковой шарошки 2 через зубчатое зацепление кольцевых упоров 4 с дисковыми шарошками 2.The principle of operation of the bit is as follows. When the bit is rotated, the disk cones 2 rotate around the horizontally fixed axis 3 of the bit in the opposite direction. When this ring stops 4, made in the form of bevel gears 7, are in contact with the inner end surfaces 5 of both disk cones 2, also made in the form of gear bevel gears, and due to this constantly rotate around their fixed axes 6. Axes 6 are fixed in radial channels evenly spaced around the circumference of the axis 2 bits. Due to the use of annular stops 4, the diameter of which is several times greater than the diameter of the balls commonly used in roller bearings, the wear of the support is significantly reduced and the performance of the bit as a whole is increased. This contributes to the implementation of the ring stops 4 and the inner end surfaces 5 of the disk cones 2 in the form of bevel gears 7 interacting with each other and ensuring synchronization of the operation of both disk cones 2, excluding their slippage relative to the bottom of the well. When one of the disk cones 2 is jammed, due to its gear engagement with the ring stops 4, it is driven into rotation from the other disk cone 2 through the gear engagement of the ring stops 4 with the disk cones 2.

Таким образом, благодаря использованию зубчатого зацепления между дисковыми шарошками 2 и кольцевыми упорами 4 обеспечивается равномерная загрузка обеих дисковых шарошек 2 и, как следствие этого, - повышение как проходки, так и скорости бурения.Thus, through the use of gearing between the disk cones 2 and the ring stops 4, the uniform loading of both disk cones 2 is ensured and, as a result, an increase in both penetration and drilling speed.

Claims

A disk drill bit containing a U-shaped body, an axis fixed in the body with disk cones mounted on it and ring stops placed between the inner end surfaces of the disk cones, characterized in that the internal end surfaces of the disk cones and ring stops are made in the form of bevel gears established with the ability to interact with each other.