RU2612415C1 - Method of selective assembly of insert bit - Google Patents
Method of selective assembly of insert bit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2612415C1 RU2612415C1 RU2015155243A RU2015155243A RU2612415C1 RU 2612415 C1 RU2612415 C1 RU 2612415C1 RU 2015155243 A RU2015155243 A RU 2015155243A RU 2015155243 A RU2015155243 A RU 2015155243A RU 2612415 C1 RU2612415 C1 RU 2612415C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cone
- paws
- bit
- support
- lopt
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000005553 drilling Methods 0.000 abstract description 3
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 abstract 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B10/00—Drill bits
- E21B10/08—Roller bits
- E21B10/20—Roller bits characterised by detachable or adjustable parts, e.g. legs or axles
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B10/00—Drill bits
- E21B10/08—Roller bits
- E21B10/22—Roller bits characterised by bearing, lubrication or sealing details
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Mounting Of Bearings Or Others (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к буровой технике, а именно к буровым шарошечным долотам.The invention relates to drilling equipment, and in particular to cone drill bits.
Известен способ сборки шарошечных долот со случайным подбором лап и шарошек, а также случайной компоновкой долот из секций (Сопин П.И., Богомолов P.M. и др. Шарошечные долота и бурильные головки: Каталог. - М.: ЦИНТИХИМНефтемаш, 1990, с. 54-56).There is a method of assembling roller cone bits with a random selection of paws and cones, as well as a random arrangement of bits from sections (Sopin PI, Bogomolov PM et al. Roller cone bits and drill heads: Catalog. - M .: TSINTIKHIMNeftemash, 1990, p. 54 -56).
Недостатком данного способа является то, что сборка лап и шарошек производится произвольно в пределах допуска и, соответственно, появляются разные величины диаметральных и линейных зазоров и, как следствие, рабочие поверхности опоры шарошечного долота нагружаются неравномерно. Также существенным недостатком является то, что в долоте могут использоваться секции с большим разбросом зазоров и ресурс шарошечного долота сокращается до ресурса секции, собранной зазорами, наиболее отличными от зазоров двух других секций.The disadvantage of this method is that the assembly of paws and cones is carried out arbitrarily within the tolerance and, accordingly, different diametrical and linear gaps appear and, as a result, the working surfaces of the cone bit support are unevenly loaded. Another significant drawback is that sections with a wide spread of gaps can be used in the bit, and the resource of the cone bit is reduced to the resource of the section collected by the gaps that are most different from the gaps of the other two sections.
Известен способ сборки опоры шарошечного долота, при котором партию лап и шарошек сортируют в порядке возрастания разности радиальных подшипников скольжения, а в случае изготовления партии долот более 50 штук, лапы и шарошки разбивают на размерные группы, в пределах которых они собираются в случайном порядке (№2140517, Е21В 10/22, опубл. 27.10.1999 г.).There is a method of assembling the support of a cone bit, in which the batch of paws and cones is sorted in increasing order of the difference between the radial plain bearings, and in the case of making a batch of bits more than 50 pieces, the paws and cones are divided into size groups, within which they are collected in random order (No. 2140517, ЕВВ 10/22, publ. 10/27/1999).
Недостатком данного способа является то, что в процессе сортировки лап и шарошек не учитывается линейный размер, обуславливающий неравномерную нагрузку упорного подшипника скольжения, а в пределах размерных групп не исключена случайная сборка шарошек и лап в секции. Также в долота могут собираться секции с большим разбросом линейных и диаметральных зазоров.The disadvantage of this method is that in the process of sorting the paws and cones the linear dimension that causes the uneven load of the thrust sliding bearing is not taken into account, and random assembly of cones and paws in the section is not excluded within the size groups. Also, sections with a large spread of linear and diametrical gaps can be assembled in bits.
Известен способ сборки опоры шарошечного долота, где лапы и шарошки нумеруют, а их линейные и диаметральные размеры D, d, Н, h, Dш, dш, Нш, hш, замеряются и заносятся в ЭВМ, а специальная программа высчитывает для данных размеров оптимальные зазоры ΔR и ΔН (патент РФ №2184203, Е21В 10/20, опубл. 27.06.2002 г.).There is a known method of assembling the support of a cone bit, where the legs and cones are numbered, and their linear and diametrical dimensions D, d, H, h, Dш, dш, Нш, hш, are measured and entered into the computer, and a special program calculates the optimal clearances for these sizes ΔR and ΔH (RF patent No. 2184203, ЕВВ 10/20, publ. June 27, 2002).
Недостатком данного способа является то, что не полностью исключается случайная сборка лап и шарошек в секции; обусловлено это тем, что лапы и шарошки уже произведены, а их линейные и диаметральные размеры уже имеются и повлиять на получение оптимального зазора в радиальных и упорных подшипниках шарошечного долота у производителя уже не получится, а специальная программа выберет наиболее близкие по значению размеры, при этом зазоры ΔR и ΔН могут не быть оптимальными.The disadvantage of this method is that it does not completely exclude the accidental assembly of paws and cones in the section; this is due to the fact that the paws and cones have already been made, and their linear and diametrical sizes are already available and it will not be possible for the manufacturer to get the optimal clearance in the radial and thrust bearings of the cone bit, and a special program will choose the sizes closest in value, while The gaps ΔR and ΔН may not be optimal.
Целью настоящего изобретения является повышение ресурса опоры шарошечного долота за счет оптимизации распределения нагрузок, передаваемых от вооружения на опору и, как следствие, увеличение ресурса долота.The aim of the present invention is to increase the resource support bearings cone bit by optimizing the distribution of loads transferred from weapons to the support and, as a result, increase the resource bit.
Поставленная цель достигается тем, что способ селективной сборки шарошечного долота, заключающийся в том, что лапы и шарошки предварительно нумеруют, замеряют размеры лапы D, d, Н, h на опоре лапы, шарошки Dш, dш, Нш и hш в опоре шарошки, заносят в ПК, где специальная программа подбирает оптимальное сочетание номеров лап и шарошек, после чего секции долота собирают, согласно изобретению, предварительно замеряют толщину разрезных втулок, шайб и колпачков tв, tш, tк, заносят их в ПК, рассчитывают для всех возможных комбинаций лап и шарошек диаметральные зазоры большой и малой опор скольжения шарошечного долота ΔD и Δd, линейные зазоры большой и малой опоры скольжения шарошечного долота ΔН и Δh и геометрические параметры шайб, разрезных втулок и колпачков, затем программа формирует таблицу с оптимальным сочетанием номеров лап и шарошек, при этом минимально необходимые зазоры разрезных втулок, шайб и колпачков Lопт.в, Lопт.ш, Lопт.d.колп. для работы шарошечного долота определяют из условия:This goal is achieved in that the method of selective assembly of the cone bit, which consists in the fact that the paws and cones are pre-numbered, measure the dimensions of the paws D, d, H, h on the paw support, cones Dш, dш, Нш and hш in the cone support, in a PC, where a special program selects the optimal combination of paw numbers and cones, after which the sections of the bit are assembled, according to the invention, the thickness of the split bushings, washers and caps tv, tp, tk is pre-measured, they are entered into the PC, calculated for all possible combinations of paws and cone diametrically ΔD and Δd, the linear gaps of the large and small cone of the roller cone bit ΔН and Δh, and the geometric parameters of the washers, split bushings and caps, then the program creates a table with the optimal combination of the numbers of paws and cones, while minimizing the necessary clearances of split bushings, washers and caps Lopt.v, Lopt.sh, Lopt.d.kolp. for the operation of the cone bit is determined from the condition:
Lопт.в=ΔD-2*tв;Lopt.v = ΔD-2 * tv;
Lопт.ш=ΔH-2*tш;Lopt.sh = ΔH-2 * tsh;
Lопт.d.колп.=Δd-2*tк, гдеLopt.d.colp. = Δd-2 * tк, where
ΔD - диаметральный зазор большой опоры скольжения шарошечного долота;ΔD is the diametrical clearance of the large sliding support of the cone bit;
tв - толщина разрезной втулки;tv is the thickness of the split sleeve;
ΔН - линейный зазор большой опоры скольжения шарошечного долота;ΔН is the linear clearance of the large sliding support of the cone bit;
tш - толщина шайбы;tш - washer thickness;
Δd - зазор малой опоры скольжения шарошечного долота;Δd is the clearance of the small sliding support of the cone bit;
tк - толщина колпачка.tk is the thickness of the cap.
Предлагаемое изобретение в сравнении с прототипом выявило наличие новых признаков способа, а именно то, что селективная сборка может идти по трем параметрам сразу, которые обуславливают равномерность распределения нагрузки по опоре, а для получения постоянного зазора используются различные по геометрическим параметрам комплектующие разрезные втулки, шайбы, колпачки. Это обуславливает равномерный износ всех опор шарошечного долота. Таким образом, заявляемый способ сборки долот соответствует критерию изобретения «новизна».The present invention, in comparison with the prototype, revealed the presence of new features of the method, namely, that the selective assembly can go in three parameters at once, which determine the uniform distribution of the load along the support, and to obtain a constant gap, different geometrical parameters are used for the split sleeves, washers, caps. This leads to uniform wear of all bearings cone bit. Thus, the claimed method of assembling bits meets the criteria of the invention of "novelty."
На прилагаемой фигуре 1 показаны опора лапы и опора шарошки; на фиг. 2 - втулка, шайба, колпачок; на фиг. 3 показаны в сборе шарошка, лапа, втулка, шайба, колпачок.The attached figure 1 shows the support legs and support cones; in FIG. 2 - sleeve, washer, cap; in FIG. 3 shows the assembly of a cone, paw, sleeve, washer, cap.
Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.
Предварительно нумеруют лапы 1 и шарошки 2 шарошечного долота. Затем замеряют размеры лапы D, d, Н, h на опоре лапы, шарошки Dш, dш, Нш и hш в опоре шарошки, а также толщину разрезных втулок 3, шайб 4 и колпачков 5 tв, tш, tк. После чего эти размеры заносят в ПК, где с помощью специальной программы выбирают необходимые геометрические параметры разрезных втулок, шайб и колпачков (фиг. 2). Затем собирают лапы 1, шарошки 2, разрезные втулки 3, шайбы 4 и колпачки 5 в отдельные секции, выдерживая необходимые зазоры между всеми комплектующими, которые рассчитываются по следующим формулам:
ΔD=Dш-D - диаметральный зазор большой опоры скольжения шарошечного долота;ΔD = Dш-D is the diametrical clearance of the large sliding support of the cone bit;
Δd=dш-d - зазор малой опоры скольжения шарошечного долота;Δd = dш-d is the gap of the small sliding support of the cone bit;
ΔН=Нш-Н - линейный зазор большой опоры скольжения шарошечного долота;ΔН = Нш-Н - linear clearance of the large sliding support of the rolling cone bit;
Δh=hш-h - линейный зазор малой опоры скольжения шарошечного долота, гдеΔh = hш-h is the linear clearance of the small sliding support of the cone bit, where
D, d - диаметры большого и малого радиального подшипника скольжения опоры лапы;D, d are the diameters of the large and small radial plain bearings of the support legs;
Н, h- линейные размеры от шариковой дорожки до большого и малого упорного подшипника скольжения лапы соответственно;H, h - linear dimensions from the ball track to the large and small thrust thrust bearings of the paws, respectively;
Dш, dш - диаметры большого и малого радиального подшипника скольжения опоры шарошки;Dш, dш - the diameters of the large and small radial bearings of the cone bearings;
Нш и hш - линейные размеры от шариковой дорожки до большого и малого упорного подшипника скольжения шарошки соответственно.Нш and hш - linear dimensions from the ball track to the large and small thrust bearings of the cone, respectively.
Далее рассчитывают минимально необходимые зазоры для работы шарошечного долота для разрезных втулок 3, шайб 4 и колпачков 5:Next, calculate the minimum necessary clearances for operation of the cone bit for
Lопт.в=ΔD-2*tв;Lopt.v = ΔD-2 * tv;
Lопт.ш=ΔH-2*tш;Lopt.sh = ΔH-2 * tsh;
Lопт.d.колп.=Δd-2*tк, гдеLopt.d.colp. = Δd-2 * tк, where
tв, tш, tк - толщины разрезной втулки, шайбы и колпачка.tв, tш, tк - thickness of the split sleeve, washer and cap.
Далее собирают шарошечное долото из секций с близкими по значению зазорами, тем самым полностью исключая случайную сборку лап 1 и шарошек 2, так как всегда выдерживаются одинаковые необходимые зазоры в паре лапа-шарошка за счет различных параметров разрезной втулки 3, шайбы 4 и колпачка 5. За счет этого подшипники всех трех секций шарошечного долота одновременно вступают в работу, увеличивая тем самым стойкость опоры шарошечного долота. Затем секции шарошечного долота свариваются.Next, the cone bit is assembled from sections with close gaps in value, thereby completely eliminating the accidental assembly of
Предлагаемый способ сборки шарошечного долота повышает ресурс опоры шарошечного долота за счет того, что все рабочие поверхности опоры одновременно вступают в работу и нагрузка, передаваемая от забоя, распределяется равномерно по поверхности подшипников, снижая риск возникновения больших пиковых нагрузок на том или ином участке подшипника. Благодаря тому что в сборке долота участвуют секции только с одинаковыми зазорами, нагрузка, передаваемая от забоя на долото, равномерно распределяется по всем опорам шарошечного долота.The proposed method for assembling a cone bit increases the resource of the cone bit support due to the fact that all the working surfaces of the cone come into operation at the same time and the load transmitted from the bottom is distributed evenly over the bearing surface, reducing the risk of large peak loads on a particular section of the bearing. Due to the fact that sections with only equal gaps participate in the assembly of the bit, the load transferred from the bottom to the bit is evenly distributed over all supports of the cone bit.
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015155243A RU2612415C1 (en) | 2015-12-22 | 2015-12-22 | Method of selective assembly of insert bit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015155243A RU2612415C1 (en) | 2015-12-22 | 2015-12-22 | Method of selective assembly of insert bit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2612415C1 true RU2612415C1 (en) | 2017-03-09 |
Family
ID=58459650
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015155243A RU2612415C1 (en) | 2015-12-22 | 2015-12-22 | Method of selective assembly of insert bit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2612415C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2745990C1 (en) * | 2020-06-30 | 2021-04-05 | Надежда Николаевна Чигрик | Assembly method for single size groups of equal number of parts of one size group |
RU2788670C1 (en) * | 2022-04-14 | 2023-01-24 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Method for restoring worn cone bits |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4499642A (en) * | 1981-12-28 | 1985-02-19 | Smith International, Inc. | Composite bearing |
US4819517A (en) * | 1988-07-05 | 1989-04-11 | Edward Vezirian | Selected bearing couple for a rock bit journal and method for making same |
RU2140517C1 (en) * | 1998-08-03 | 1999-10-27 | Уфимский государственный нефтяной технический университет | Method of assembly of roller-cutter drilling bit bearing (versions) |
RU2184203C2 (en) * | 2000-06-15 | 2002-06-27 | Открытое акционерное общество "Волгабурмаш" | Process of cone drill assembly |
RU2330929C2 (en) * | 2006-09-01 | 2008-08-10 | Открытое акционерное общество "Волгабурмаш" (ОАО "Волгабурмаш") | Rock bit installation method |
RU2332551C2 (en) * | 2006-04-17 | 2008-08-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет | Method of rock-roller bit assembly |
-
2015
- 2015-12-22 RU RU2015155243A patent/RU2612415C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4499642A (en) * | 1981-12-28 | 1985-02-19 | Smith International, Inc. | Composite bearing |
US4819517A (en) * | 1988-07-05 | 1989-04-11 | Edward Vezirian | Selected bearing couple for a rock bit journal and method for making same |
RU2140517C1 (en) * | 1998-08-03 | 1999-10-27 | Уфимский государственный нефтяной технический университет | Method of assembly of roller-cutter drilling bit bearing (versions) |
RU2184203C2 (en) * | 2000-06-15 | 2002-06-27 | Открытое акционерное общество "Волгабурмаш" | Process of cone drill assembly |
RU2332551C2 (en) * | 2006-04-17 | 2008-08-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет | Method of rock-roller bit assembly |
RU2330929C2 (en) * | 2006-09-01 | 2008-08-10 | Открытое акционерное общество "Волгабурмаш" (ОАО "Волгабурмаш") | Rock bit installation method |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2745990C1 (en) * | 2020-06-30 | 2021-04-05 | Надежда Николаевна Чигрик | Assembly method for single size groups of equal number of parts of one size group |
RU2788670C1 (en) * | 2022-04-14 | 2023-01-24 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Method for restoring worn cone bits |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Agha et al. | Experimental study on the performance of superfinish hard turned surfaces in rolling contact | |
Qin et al. | Dynamics modelling for deep groove ball bearings with local faults based on coupled and segmented displacement excitation | |
RU2612415C1 (en) | Method of selective assembly of insert bit | |
EP2282080A1 (en) | Counterbalancing gear | |
Deng et al. | Effects of support misalignments in deep-hole drill shafts on hole straightness | |
CN107429746A (en) | The assemble method of the device of holding lubricant, rolling bearing assembly and rolling bearing assembly in rolling bearing | |
CN1924380A (en) | Tapered roller bearing and automotive pinion shaft supporting apparatus utilizing same tapered roller bearing | |
Long et al. | Tribological behavior of dimples textured rolling element bearings under stepped load and starved lubrication | |
CN112460148B (en) | Rolling bearing and method for mounting same | |
CA2075128C (en) | Shallow-ring bearing fabricated from structural bar stock | |
CN203948448U (en) | Oil-storage bearing | |
US9127719B2 (en) | Method of manufacturing a bearing assembly | |
RU2330929C2 (en) | Rock bit installation method | |
RU2578087C1 (en) | Reducing second-type bearing | |
RU2184203C2 (en) | Process of cone drill assembly | |
Mankhi et al. | Selecting the Most Efficient Bearing of Wind Turbine Gearbox Using (Analytical Hierarchy Process) Method “AHP” | |
Lazovic et al. | Influence of internal radial clearance on the ball bearing service life | |
EP2982955B1 (en) | Radial-rolling-bearing testing device | |
Gorycki et al. | Investigation the influence of the curvature ratio on the frictional moment in rolling bearings | |
Bozca | Effects of Design Parameters on Static Equivalent Stress of Radial Rolling Bearings | |
Chen et al. | Rework solution method on large size radial roller bearings | |
RU2627258C1 (en) | Method for assembling rolling bearing | |
RU2634611C1 (en) | Cageless ball rolling bearing | |
Crețu | The effect of primary loading on fatigue life of cylindrical roller bearings | |
RU2655065C1 (en) | Drilling bit roller cutter bearing support |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201223 |