RU2392411C1 - Drilling bit cutter - Google Patents

Drilling bit cutter Download PDF

Info

Publication number
RU2392411C1
RU2392411C1 RU2009114704/03A RU2009114704A RU2392411C1 RU 2392411 C1 RU2392411 C1 RU 2392411C1 RU 2009114704/03 A RU2009114704/03 A RU 2009114704/03A RU 2009114704 A RU2009114704 A RU 2009114704A RU 2392411 C1 RU2392411 C1 RU 2392411C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
crowns
cutter
cone
rock
longitudinal axis
Prior art date
Application number
RU2009114704/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Геннадьевич Смирнов (RU)
Вячеслав Геннадьевич Смирнов
Игорь Вячеславович Смирнов (RU)
Игорь Вячеславович Смирнов
Виталий Игоревич Кремилев (RU)
Виталий Игоревич Кремилев
Николай Митрофанович Панин (RU)
Николай Митрофанович Панин
Original Assignee
Вячеслав Геннадьевич Смирнов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Вячеслав Геннадьевич Смирнов filed Critical Вячеслав Геннадьевич Смирнов
Priority to RU2009114704/03A priority Critical patent/RU2392411C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2392411C1 publication Critical patent/RU2392411C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: invention concerns rock destruction tool. Particularly it concerns drilling bit bearing design. The drilling bit cutter contains a body with peripheral, intermediate and top crowns equipped with rock-destroying elements. The axes of the cutter crowns are positioned eccentrically relative to the longitudinal axis of the cutter with the crowns eccentricity value decreases in the direction from the top to the periphery. The first three cutter crowns beginning with the top crown in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the cutter are displaced relative to each other by an angle of 120°±α, where α=1-5°, while the eccentricity value for the first three crowns is selected in accordance with the ratio K1:K2:K3=3:2:1.
EFFECT: improved efficiency of rock destruction and drilling works cost reduction.
3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к конструкции шарошек буровых долот.The invention relates to a rock cutting tool, and in particular to the design of cone drill bits.

Известна шарошка бурового долота, включающая корпус со сплошными или зубчатыми венцами, поперечное сечение которых выполнено в виде вписанного в окружность конуса шарошки многоугольника со скругленными сторонами (см. авт.св. СССР №278595, кл. Е21В 10/16, 1970 г.).Known cone drill bit, comprising a housing with solid or toothed rims, the cross section of which is made in the form of a polygon inscribed in the circumference of a cone cone with rounded sides (see ed. St. USSR No. 278595, CL E21B 10/16, 1970) .

Недостатками этой шарошки являются сложность конструкции и малая вооруженность. Первый недостаток ведет к удорожанию долота, а второй - к снижению проходки на долото.The disadvantages of this cone are the complexity of the design and low armament. The first drawback leads to a rise in the cost of the bit, and the second leads to a decrease in penetration by the bit.

Наиболее близкой к предложенной по технической сущности и достигаемому результату является шарошка бурового долота, включающая корпус с периферийными, промежуточными и вершинными венцами, оснащенными породоразрушающими элементами (см. патент РФ №2303118, кл. Е21В 10/16, 2007 г.).Closest to the proposed technical essence and the achieved result is the drill bit cone, which includes a casing with peripheral, intermediate and vertex crowns equipped with rock cutting elements (see RF patent No. 23033118, CL ЕВВ 10/16, 2007).

К недостаткам данной шарошки бурового долота следует отнести малую эффективность разрушения породы из-за недостаточной ударной нагрузки, создаваемой зубьями при вращении вокруг продольной оси шарошки.The disadvantages of this cone drill bit should be attributed to the low efficiency of rock destruction due to insufficient shock load created by the teeth when rotating around the longitudinal axis of the cone.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы долота за счет увеличения ударной нагрузки, воздействующей на породу через породоразрушающие элементы шарошек.In connection with the stated technical result of the invention is to increase the efficiency of the bit by increasing the shock load acting on the rock through the rock cutting elements of cones.

Поставленный технический результат достигается тем, что в шарошке бурового долота, включающей корпус с периферийными, промежуточными и вершинными венцами, оснащенными породоразрушающими элементами, согласно изобретению оси венцов шарошки расположены с эксцентриситетом относительно продольной оси шарошки, при этом величина эксцентриситета венцов уменьшается в направлении от вершины к периферии.The technical result is achieved in that in the cone of the drill bit, comprising a housing with peripheral, intermediate and vertex crowns equipped with rock cutting elements, according to the invention, the axes of the cones of the cones are eccentric relative to the longitudinal axis of the cone, while the value of the eccentricity of the crowns decreases in the direction from the top to the periphery.

Достижению указанного технического результата способствует также и то, что:The achievement of the specified technical result also contributes to the fact that:

- первые три венца шарошки, начиная с вершинного венца, в плоскости, перпендикулярной к продольной оси шарошки, смещены один от другого на угол 120°±α, где α=1-5°;- the first three cones of the cone, starting from the vertex cone, in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the cone, are offset from one another by an angle of 120 ° ± α, where α = 1-5 °;

- величина эксцентриситета у первых трех венцов выбираются в соответствии с соотношением K1:K23=3:2:1.- the magnitude of the eccentricity of the first three crowns is selected in accordance with the ratio K 1 : K 2 : K 3 = 3: 2: 1.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 представлен общий вид шарошки в продольном разрезе, на фиг.2 - вид шарошки со стороны вершины.The invention is illustrated in the drawing, where Fig.1 shows a General view of the cone in longitudinal section, Fig.2 is a view of the cone from the top.

Шарошка бурового долота содержит корпус 1 с венцами 2, оснащенными породоразрушающими элементами 3. В случае использования фрезерованных зубьев для этой цели используется твердосплавная армировка. В других случаях в качестве породоразрушающих элементов используются твердосплавные зубки (не показаны). Венцы 2 шарошки выполнены с эксцентриситетом К относительно продольной оси 4 шарошки, при этом величина эксцентриситета венцов 2 уменьшается в направлении от вершины к периферии, т.е. K123. Величину эксцентриситета осей 5, 6 и 7 у первых трех венцов предпочтительно выбрать в соответствии с соотношением K1:K23=3: 2:1.The cutter of the drill bit contains a housing 1 with crowns 2 equipped with rock cutting elements 3. In the case of using milled teeth, carbide reinforcement is used for this purpose. In other cases, carbide teeth (not shown) are used as rock cutting elements. The crowns 2 of the cone are made with an eccentricity K relative to the longitudinal axis 4 of the cone, while the magnitude of the eccentricity of the crowns 2 decreases in the direction from the top to the periphery, i.e. K 1 > K 2 > K 3 . The magnitude of the eccentricity of the axes 5, 6 and 7 of the first three crowns is preferably chosen in accordance with the ratio K 1 : K 2 : K 3 = 3: 2: 1.

Одновременно с этим первые три венца 2 шарошки, начиная с вершинного венца, в плоскости, перпендикулярной к продольной оси 4 шарошки, смещены один относительно другого на угол 120±α, где α=1-5°, причем величина α выбирается в зависимости от типоразмера долота. Последующие венцы 2 выполняют соосно с продольной осью 4 шарошки, но также с угловым смещениемAt the same time, the first three crowns 2 of the cone, starting from the vertex crown, are displaced from each other by an angle of 120 ± α, in the plane perpendicular to the longitudinal axis 4 of the cone, where α = 1-5 °, and the value of α is selected depending on the size chisels. Subsequent crowns 2 perform coaxially with the longitudinal axis 4 of the cone, but also with angular displacement

Принцип работы долота заключается в следующем. Под действием осевой нагрузки и крутящего момента твердосплавные или фрезерованные породоразрушающие элементы венцов 2 осуществляют разрушение забоя и калибровку стенок скважины. При этом благодаря эксцентричному расположению венцов 2 породоразрушающие элементы их оказывают значительно большую ударную нагрузку на породу и тем самым увеличивают эффективность разрушения породы. Величину ударной нагрузки регулируют изменением величины эксцентриситета К для каждого венца независимо от других венцов. Это позволяет менять нагрузку на забой по всему радиусу долота в зависимости от схемы поражения забоя и физико-механических свойств разрушаемой породы.The principle of operation of the bit is as follows. Under the action of axial load and torque, carbide or milled rock-cutting elements of the rims 2 carry out the destruction of the bottom and calibration of the walls of the well. Moreover, due to the eccentric arrangement of the crowns 2, the rock-destroying elements of them exert a significantly greater shock load on the rock and thereby increase the efficiency of rock destruction. The magnitude of the shock load is regulated by changing the magnitude of the eccentricity K for each crown, independently of the other crowns. This allows you to change the load on the face along the entire radius of the bit, depending on the pattern of damage to the face and the physico-mechanical properties of the rock being destroyed.

Применение долот с предложенной конструкцией шарошки позволяет повысить технико-экономические показатели буровых работ и тем самым снизить их себестоимость.The use of bits with the proposed design of the cone allows you to increase the technical and economic indicators of drilling operations and thereby reduce their cost.

Claims (3)

1. Шарошка бурового долота, включающая корпус с периферийными, промежуточными и вершинными венцами, оснащенными породоразрушающими элементами, отличающаяся тем, что оси венцов шарошки расположены с эксцентриситетом относительно продольной оси шарошки, при этом величина эксцентриситета венцов уменьшается в направлении от вершины к периферии.1. The cutter of the drill bit, comprising a housing with peripheral, intermediate and vertex crowns equipped with rock cutting elements, characterized in that the axis of the cones of the cutter are eccentric relative to the longitudinal axis of the cutter, while the value of the eccentricity of the crowns decreases in the direction from the top to the periphery. 2. Шарошка бурового долота по п.1, отличающаяся тем, что первые три венца шарошки, начиная с вершинного венца, в плоскости, перпендикулярной к продольной оси шарошки, смещены один от другого на угол 120°±α, где α=1-5°.2. The cone of the drill bit according to claim 1, characterized in that the first three cones of the cone, starting from the top crown, in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the cone, are offset from each other by an angle of 120 ° ± α, where α = 1-5 °. 3. Шарошка бурового долота по п.1, отличающаяся тем, что величина эксцентриситета у первых трех венцов выбираются в соответствии с соотношением К123=3:2:1. 3. The cutter of the drill bit according to claim 1, characterized in that the eccentricity of the first three crowns is selected in accordance with the ratio of K 1 : K 2 : K 3 = 3: 2: 1.
RU2009114704/03A 2009-04-20 2009-04-20 Drilling bit cutter RU2392411C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009114704/03A RU2392411C1 (en) 2009-04-20 2009-04-20 Drilling bit cutter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009114704/03A RU2392411C1 (en) 2009-04-20 2009-04-20 Drilling bit cutter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2392411C1 true RU2392411C1 (en) 2010-06-20

Family

ID=42682763

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009114704/03A RU2392411C1 (en) 2009-04-20 2009-04-20 Drilling bit cutter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2392411C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2442874C1 (en) * 2010-10-22 2012-02-20 Николай Митрофанович Панин Rock drill cutter (variants)
RU2544195C1 (en) * 2014-01-31 2015-03-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) Roller cutter drilling tool

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2442874C1 (en) * 2010-10-22 2012-02-20 Николай Митрофанович Панин Rock drill cutter (variants)
RU2544195C1 (en) * 2014-01-31 2015-03-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) Roller cutter drilling tool

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4954542B2 (en) Drilling rod, drilling bit and drilling tool
RU2392411C1 (en) Drilling bit cutter
RU2427700C1 (en) Drill cone bit
EP2740884B1 (en) Rock bit tip and rock bit
RU2390617C1 (en) Drilling triple cone rock bit
CN207420458U (en) A kind of Mixed drilling bit for hard formation drilling well
RU2445439C1 (en) Crown bit
RU2249088C2 (en) Drilling chisel cutter
CN102364032B (en) Fixed cutting-tooth drilling bit
RU2553108C1 (en) Cutter for rotary drilling
RU190484U1 (en) Drill bit
RU2515361C2 (en) Multi-row crown bit
RU2489563C1 (en) Crown bit
RU2649210C1 (en) Drilling bit
RU2492308C1 (en) Drill bit (versions)
RU2452841C1 (en) Drilling bit
RU2543760C1 (en) Rock drill bit
RU2094587C1 (en) Rolling cutter of drill bit
RU2543824C1 (en) Rock drill bit
RU2281373C1 (en) Drill bit cutter
RU2543828C1 (en) Rock drill bit
RU2445434C1 (en) Drilling bit roller cutter
RU2522608C1 (en) Rock drill bit
RU2522685C2 (en) Crown bit
RU2508441C1 (en) Rolling drilling bit