RU2495217C1

RU2495217C1 - Drilling rock bit

Info

Publication number: RU2495217C1
Application number: RU2012124145/03A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Юрьевич Сериков; Виталий Анатольевич Ясашин; Виталий Игоревич Кремлев; Николай Митрофанович Панин; Дмитрий Сергеевич Ситников
Original assignee: Николай Митрофанович Панин
Priority date: 2012-06-13
Filing date: 2012-06-13
Publication date: 2013-10-10

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: drilling rock bit comprises legs with inclined journals, where mills are installed, the rear part of which is reinforced with rock-breaking teeth, besides, mills are fixed by means of lock and stop elements, serially installed in radial channels of the mill, combined with circular grooves of journals. Stop elements are made with slots on the side surface, where tails of rock-breaking teeth are installed, being fixed on the rear part of the mills.

EFFECT: increased resource of bit operation, reliable fixation of mills.

2 dwg

Description

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым шарошечным долотам, преимущественно для бурения мягких пород и пород средней твердости, разрушение которых не вызывает значительных нагрузок, направленных вдоль оси цапфы.The invention relates to a rock cutting tool, namely to cone drill bits, primarily for drilling soft rocks and medium hard rocks, the destruction of which does not cause significant loads directed along the axis of the journal.

Известно буровое трехшарошечное долото, включающее корпус и конусные шарошки, установленные на цапфах лап посредством замкового подшипника (см. Палий П.П. и Корнеев К.Е «Буровые долота», М. Недра, 1971 г., с.175, рис.У1.30).A three-cone drill bit is known, including a body and conical cones mounted on the pivot pins by means of a lock bearing (see Paly P.P. and Korneev K.E. “Drill bits”, M. Nedra, 1971, p.175, fig. U1.30).

Недостатком этого долота является низкая эффективность работы из-за значительного ослабления цапфы, связанного с использованием замкового пальца большого размера.The disadvantage of this bit is the low efficiency due to the significant weakening of the trunnion associated with the use of a large lock finger.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является буровое шарошечное долото, включающее лапы, на наклонных цапфах которых, выполненных с кольцевыми канавками, установлены шарошки, закрепленные посредством замковых и стопорных элементов, последовательно установленных в радиальных каналах шарошки, совмещенных с кольцевыми канавками цапф (см. патент РФ №2291270, кл. E21B 10/22, 2007).The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a cone drill bit, including paws, on the inclined trunnions of which are made with annular grooves, cones are mounted, fixed by means of locking and locking elements, sequentially installed in the radial channels of the cone, combined with the annular grooves of the pins (see RF patent No. 2291270, class E21B 10/22, 2007).

Данное долото благодаря исключению замкового пальца повышает работоспособность опоры бурового долота, особенно малого диаметра, ресурс работы которого, как правило, лимитируется сроком службы опоры долота.This bit due to the exclusion of the locking finger increases the operability of the support of the drill bit, especially of small diameter, the service life of which, as a rule, is limited by the service life of the support of the bit.

К недостаткам данного долота следует отнести сравнительно высокую вероятность выпадения стопорного элемента, особенно при бурении по трещиноватым породам вследствие сильной вибрации бурового инструмента. Это неминуемо приведет и к выпадению замкового элемента, а следовательно и к выходу опоры в целом. Преждевременный же выход опоры резко снижает эффективность работы долота в целом. К недостаткам данного долота следует отнести и не технологичность фиксации стопорного элемента, обеспечиваемого или резьбовым соединением стопорного элемента с корпусом шарошки или же сваркой. Резьбовое соединение является сложной и дорогостоящей операцией в связи с необходимостью нарезки резьбы в термообработанном корпусе шарошки. Сварочное соединение стопорного элемента с корпусом шарошки ведет к отпуску материала корпуса шарошки, а следовательно и к ослаблению этого соединения и опоры в целом, особенно в долотах малых диаметров в связи с возможностью ослабления и самих беговых дорожек опоры из-за отпуска материала шарошки.The disadvantages of this bit include the relatively high probability of the locking element falling out, especially when drilling through fractured rocks due to strong vibration of the drilling tool. This will inevitably lead to the loss of the castle element, and therefore to the exit of the support as a whole. The premature exit of the support sharply reduces the overall performance of the bit. The disadvantages of this bit include the lack of adaptability of fixing the locking element, provided either with a threaded connection of the locking element to the roller cone body or welding. A threaded connection is a complex and expensive operation due to the need for threading in a heat-treated cone. The welding connection of the locking element with the cone body leads to the release of the material of the cone body, and therefore to the weakening of this connection and the support as a whole, especially in bits of small diameters due to the possibility of weakening of the racetracks of the support due to the release of the cone material.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение ресурса работы долота в целом за счет повышения надежности крепления шарошек.In connection with the stated technical result of the invention is to increase the resource of the bit as a whole by increasing the reliability of fastening cones.

Поставленный технический результат достигается тем, что в буровом шарошечном долоте, включающем лапы с наклонными цапфами, на которых установлены шарошки, затылочная часть которых армирована породоразрушающими зубками, причем шарошки закреплены посредством замковых и стопорных элементов, последовательно установленных в радиальных каналах шарошки, совмещенных с кольцевыми канавками цапф, согласно изобретению стопорные элементы выполнены с пазами на боковой поверхности, в которых размещены хвостовики породоразрушаюших зубков, закрепленных на затылочной части шарошек.The technical result is achieved by the fact that in the drill cone bit, which includes paws with inclined pins, on which cones are mounted, the occipital part of which is reinforced with rock-cutting teeth, the cones being fixed by means of locking and locking elements sequentially installed in the cone radial channels combined with ring grooves trunnions, according to the invention, the locking elements are made with grooves on the side surface, in which the shanks of rock-cutting teeth are placed, closing prisoners on the occipital part of the cones.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 представлен общий вид долота; на фиг.2 - узел фиксации шарошки на цапфе в увеличенном масштабе.The invention is illustrated in the drawing, where figure 1 shows a General view of the bit; figure 2 - node fixing the cones on the trunnion on an enlarged scale.

Буровое шарошечное долото содержит корпус 1 с резьбой 2 и наклонными цапфами 3, на которых установлены конические шарошки 4, затылочная часть которых армирована породоразрушающими, например, твердосплавными зубками 5. Шарошки 4 закреплены посредством замковых 9 и стопорных 8 элементов, последовательно установленных в радиальных каналах 10 шарошки 4, совмещенных с кольцевыми канавками 7 цапф 3. Опора может быть оснащена радиальными подшипниками 6. Стопорные элементы 8 выполнены с пазами 11 на боковой поверхности, совмещенными с хвостовиками породоразрушаюших зубков 5, закрепленных на затылочной части шарошек 4.The drill bit contains a housing 1 with a thread 2 and inclined trunnions 3, on which conical cones 4 are mounted, the occipital part of which is reinforced with rock-cutting, for example, carbide teeth 5. The cones 4 are fixed by means of locking 9 and locking 8 elements sequentially installed in radial channels 10 cones 4, combined with the annular grooves 7 of the trunnions 3. The support can be equipped with radial bearings 6. The locking elements 8 are made with grooves 11 on the side surface, combined with the shanks of the pores destructive teeth 5, fixed on the occipital part of the cones 4.

Монтаж предложенного долота заключается в следующем. Вначале осуществляется сборка лап с шарошками 4. С этой целью на цапфах 3 или подшипниках скольжения 6, выполненных с кольцевыми канавками 7 на наружной поверхности, устанавливают шарошки 4 и фиксируют их от осевого перемещения их посредством замкового 9 и стопорного элементов 8. Замковый и стопорный элементы 9 и 8 устанавливают в радиальных каналах 10 шарошек 4 после совмещения их с кольцевыми канавками 7 цапф 3 или подшипников скольжения 6. При этом каждый стопорный элемент 8 ориентируют таким образом, чтобы паз 11 на его боковой поверхности совпадал с хвостовиком породоразрушающего зубка 5, используемого для армировки затылочной части шарошки.Installation of the proposed bit is as follows. First, the legs are assembled with cones 4. For this purpose, cones 4 are mounted on axles 3 or sliding bearings 6 made with annular grooves 7 on the outer surface and fixed from axial movement by means of locking 9 and locking elements 8. Locking and locking elements 9 and 8 are installed in the radial channels 10 of the cones 4 after combining them with the annular grooves 7 of the trunnions 3 or sliding bearings 6. Moreover, each locking element 8 is oriented so that the groove 11 on its side surface coincides He gave the pick shank cutter 5 used for reinforcement occipital cone.

Благодаря совмещению хвостовиков породоразрущающих зубков 5 с пазами 11 на боковой поверхности стопорных элементов 8 полностью исключается выпадение стопорных элементов 8, а следовательно и фиксируемых ими замковых элементов 9. Это позволяет значительно повысить надежность крепления шарошек и повысить ресурс работы долота в целом.By combining the shanks of the rock cutting teeth 5 with the grooves 11 on the lateral surface of the locking elements 8, the loss of the locking elements 8, and therefore the locking elements 9 fixed by them, is completely eliminated. This can significantly increase the reliability of fastening of the cutters and increase the life of the bit as a whole.

Применение предложенного изобретения позволяет в первую очередь упростить технологию изготовления долота и тем самым повысить надежность работы опоры и снизить стоимость бурового долота в целом.The application of the proposed invention primarily allows to simplify the manufacturing technology of the bit and thereby increase the reliability of the support and reduce the cost of the drill bit as a whole.

Claims

A cone drill bit, including paws with inclined pins, on which cones are mounted, the occipital part of which is reinforced with rock cutting teeth, the cones being fixed by means of locking and locking elements sequentially installed in the cone radial channels combined with the annular grooves of the pins, characterized in that the locking elements made with grooves on the side surface, in which the shanks of rock-cutting teeth are placed, fixed on the occipital part of the cones.