RU2663502C1 - Drilling bit rolling cutter (options) - Google Patents

Drilling bit rolling cutter (options) Download PDF

Info

Publication number
RU2663502C1
RU2663502C1 RU2017139559A RU2017139559A RU2663502C1 RU 2663502 C1 RU2663502 C1 RU 2663502C1 RU 2017139559 A RU2017139559 A RU 2017139559A RU 2017139559 A RU2017139559 A RU 2017139559A RU 2663502 C1 RU2663502 C1 RU 2663502C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
circle
axis
cone
insert
cutter
Prior art date
Application number
RU2017139559A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Олегович Горохов
Original Assignee
Владимир Олегович Горохов
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 Владимир Олегович Горохов filed Critical Владимир Олегович Горохов
Priority to RU2017139559A priority Critical patent/RU2663502C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2663502C1 publication Critical patent/RU2663502C1/en

Links

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
    • E21B10/16—Roller bits characterised by tooth form or arrangement

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)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: drilling of soil or rock.
SUBSTANCE: group of inventions refers to drill cone bits, namely to cutters. Bit of the drill bit contains ring rims with cylindrical carbide inserts. Central crown is made in cross-section in the form of a part of a circle with the center located on the cutter's axis. Center of this part of the circle is displaced from the axis of the insertion of the central rim towards the top of the cutter by less than half the diameter of the insert, and point of intersection of the axis of the insert with the formed part of the circle is displaced from the middle of the length of this part of the circumference towards the periphery of the cutter. Carbide inserts are made with a conical working part.
EFFECT: technical result is to increase the strength of the inserts.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к буровым шарошечным долотам, а именно к их шарошкам.The invention relates to cone drill bits, and in particular to their cones.

Наиболее близкой к предложенной по технической сущности и достигаемому результату является шарошка бурового долота, содержащая кольцевые венцы с цилиндрическими твердосплавными вставками, при этом центральный венец выполнен в поперечном сечении в виде части окружности с центром, расположенным на оси шарошки (SU 428076, МПК Е21В 10/16, 15.05.1974).Closest to the proposed technical essence and the achieved result is the drill bit cone containing ring crowns with cylindrical carbide inserts, while the central crown is made in cross section in the form of a part of a circle with a center located on the cone axis (SU 428076, IPC Е21В 10 / 16, 05/15/1974).

Конструкция указанной шарошки долота не позволяет полностью использовать режущие и ударные возможности твердосплавного вооружения. Все нагрузки воспринимаются одной стороной твердосплавных вставок и окружающей их частью шарошек, куда запрессованы вставки, при этом противоположная сторона в работе не участвует.The design of the specified cone bits does not allow full use of the cutting and impact capabilities of carbide weapons. All loads are perceived by one side of the carbide inserts and the surrounding part of the cones, where the inserts are pressed, while the opposite side is not involved in the work.

В связи с вышеизложенным технический результат изобретения - увеличение производительности и повышение долговечности вооружения шарошки и долота в целом путем более надежного крепления вставок.In connection with the foregoing, the technical result of the invention is an increase in productivity and an increase in the durability of the arms of the cutter and the bit as a whole by means of more reliable attachment inserts.

Указанный технический результат решается тем, что в шарошке бурового долота, содержащей кольцевые венцы с цилиндрическими твердосплавными вставками, центральный венец выполнен в поперечном сечении в виде части окружности с центром, расположенным на оси шарошки, центр указанной части окружности смещен от оси вставки центрального венца в сторону вершины шарошки на величину S, равную менее половины диаметра вставки, а точка пересечения оси вставки с образованной частью окружности смещена от середины длины указанной части окружности в сторону периферии шарошки на величину К, причем выполняется условие К=S, а твердосплавные вставки выполнены с конической рабочей частью.The specified technical result is solved by the fact that in the cone of the drill bit containing annular crowns with cylindrical carbide inserts, the central crown is made in cross section in the form of a part of a circle with a center located on the axis of the cone, the center of this part of the circle is offset from the axis of insertion of the central crown to the side the tops of the cone by an amount S equal to less than half the diameter of the insert, and the point of intersection of the axis of the insert with the formed part of the circle is offset from the middle of the length of the specified part of the circle in a hundred to the periphery of the cone by a value of K, and the condition K = S is fulfilled, and the carbide inserts are made with a conical working part.

Согласно второму варианту в шарошке бурового долота, содержащей кольцевые венцы с цилиндрическими твердосплавными вставками, центральный венец выполнен в поперечном сечении в виде части окружности с центром, расположенным на оси шарошки, центр указанной части окружности смещен от оси вставки центрального венца в сторону вершины шарошки на величину S, равную менее половины диаметра вставки, а точка пересечения оси вставки с образованной частью окружности смещена от середины длины указанной части окружности в сторону периферии шарошки на величину К, причем выполняется условие К>S, а твердосплавные вставки выполнены с конической рабочей частьюAccording to the second variant, in the cone of a drill bit containing annular crowns with cylindrical carbide inserts, the central crown is made in cross section in the form of a part of a circle with a center located on the axis of the cone, the center of this part of the circle is offset from the axis of insertion of the central crown towards the top of the cone by an amount S equal to less than half the diameter of the insert, and the point of intersection of the axis of the insert with the formed part of the circle is offset from the middle of the length of the specified part of the circle towards the periphery of the cone and the value of K, and the condition K> S, and carbide insert formed with a conical working portion

На фиг. 1 показана описываемая шарошка.In FIG. 1 shows the described cone.

Буровое шарошечное долото включает лапы 1 с цапфами, на которых смонтированы шарошки 2 с помощью подшипников 3.The cone drill bit includes paws 1 with trunnions, on which cones 2 are mounted using bearings 3.

Шарошка 2 бурового долота содержит кольцевые венцы с цилиндрическими твердосплавными вставками 4. Твердосплавные вставки 4 выполнены с конической рабочей частью. Центральный венец выполнен в поперечном сечении в виде части окружности (с радиусом R) с центром, расположенным на оси шарошки. Центр указанной части окружности смещен от оси вставки 4 центрального венца в сторону вершины шарошки на величину S, равную менее половины диаметра вставки 4. Точка пересечения оси вставки 4 с образованной частью окружности смещена от середины длины указанной части окружности в сторону периферии шарошки на величину К (см. фиг. 1). Благодаря такому расположению (смещениям S и К) сторона 5 центрального венца, которая воспринимает действие вертикальных нагрузок со стороны забоя, имеет большую толщину и большую прочность, а сторона 6, которая не воспринимает действия указанных нагрузок, имеет меньшую толщину и меньшую прочность. Величина S зависит от угла наклона α профиля плоскости забоя к горизонтали. Для оптимальной работы шарошки должно выполняться условие К=S, тогда распределение нагрузок по сторонам 5 и 6 венца будет наиболее оптимальным. Для гарантированной стойкой и долговечной работы шарошки должно выполняться условие К>S, тогда вертикальные нагрузки со стороны забоя гарантированно не повлияют на стойкость стороны 5 венца, однако в этом случае отмечается перерасход материала корпуса шарошки. В любом случае выбор соотношений величин К и S зависит от требуемых условий работы шарошки и может быть подобран исходя из указанных выше соображений.The roller cutter 2 of the drill bit contains annular crowns with cylindrical carbide inserts 4. The carbide inserts 4 are made with a conical working part. The central crown is made in cross section in the form of a part of a circle (with radius R) with a center located on the axis of the cone. The center of the indicated part of the circle is offset from the axis of the insert 4 of the central crown towards the top of the cutter by an amount S equal to less than half the diameter of the insert 4. The point of intersection of the axis of the insert 4 with the formed part of the circle is offset from the middle of the length of the specified part of the circle towards the periphery of the cutter by the value of K ( see Fig. 1). Due to this arrangement (S and K offsets) side 5 of the central crown, which perceives the action of vertical loads from the bottom side, has a greater thickness and greater strength, and side 6, which does not perceive the effects of these loads, has a smaller thickness and lower strength. The value of S depends on the angle of inclination α of the face plane profile to the horizontal. For optimal operation of the cone, the condition K = S must be met, then the load distribution on the sides 5 and 6 of the crown will be the most optimal. For guaranteed stable and long-term operation of the cone, the condition К> S must be fulfilled, then vertical loads from the bottom side will not affect the resistance of side 5 of the crown, however, in this case, an over-expenditure of the cone body material is noted. In any case, the choice of the ratios of the quantities K and S depends on the required operating conditions of the cone and can be selected based on the above considerations.

В процессе работы усилия направлены на упрочненную стенку 5 венца, которая имеет увеличенные габаритные размеры и поэтому легко воспринимает усиленные ударные нагрузки без значительных деформаций, что обеспечивает надежное удержание зубков в их цилиндрических отверстиях, а следовательно, позволяет повысить производительность. При сверлении гнезд под вставки на указанном центральном венце, как наиболее нагруженном, их входная кромка получается кольцевой. Это исключает перекос зубков в начальный момент запрессовки и повышает прочность их крепления в гнезде.In the process, the efforts are directed to the hardened wall 5 of the crown, which has increased overall dimensions and therefore easily perceives reinforced shock loads without significant deformations, which ensures reliable retention of the teeth in their cylindrical openings, and therefore improves productivity. When drilling nests for inserts on the specified central rim, as the most loaded, their input edge is circular. This eliminates the distortion of the teeth at the initial moment of pressing and increases the strength of their fastening in the socket.

Claims (2)

1. Шарошка бурового долота, содержащая кольцевые венцы с цилиндрическими твердосплавными вставками, при этом центральный венец выполнен в поперечном сечении в виде части окружности с центром, расположенным на оси шарошки, отличающаяся тем, что центр указанной части окружности смещен от оси вставки центрального венца в сторону вершины шарошки на величину S, равную менее половины диаметра вставки, а точка пересечения оси вставки с образованной частью окружности смещена от середины длины указанной части окружности в сторону периферии шарошки на величину К, причем выполняется условие К=S, а твердосплавные вставки выполнены с конической рабочей частью.1. The cone of the drill bit containing annular crowns with cylindrical carbide inserts, while the central crown is made in cross section in the form of a part of a circle with a center located on the axis of the cone, characterized in that the center of the specified part of the circle is offset from the axis of insertion of the central crown to the side the tops of the cone by an amount S equal to less than half the diameter of the insert, and the point of intersection of the axis of the insert with the formed part of the circle is offset from the middle of the length of the specified part of the circle towards the periphery of the ball Ki value for K, where K condition = S, and the carbide inserts are made with conical top. 2. Шарошка бурового долота, содержащая кольцевые венцы с цилиндрическими твердосплавными вставками, при этом центральный венец выполнен в поперечном сечении в виде части окружности с центром, расположенным на оси шарошки, отличающаяся тем, что центр указанной части окружности смещен от оси вставки центрального венца в сторону вершины шарошки на величину S, равную менее половины диаметра вставки, а точка пересечения оси вставки с образованной частью окружности смещена от середины длины указанной части окружности в сторону периферии шарошки на величину К, причем выполняется условие К>S, а твердосплавные вставки выполнены с конической рабочей частью.2. The cone of the drill bit containing annular crowns with cylindrical carbide inserts, while the central crown is made in cross section in the form of a part of a circle with a center located on the axis of the cone, characterized in that the center of the specified part of the circle is offset from the axis of insertion of the central crown to the side the tops of the cone by an amount S equal to less than half the diameter of the insert, and the point of intersection of the axis of the insert with the formed part of the circle is offset from the middle of the length of the specified part of the circle towards the periphery of the ball Ki value for K, and the condition K> S, and carbide inserts made with conical top.
RU2017139559A 2017-11-14 2017-11-14 Drilling bit rolling cutter (options) RU2663502C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017139559A RU2663502C1 (en) 2017-11-14 2017-11-14 Drilling bit rolling cutter (options)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017139559A RU2663502C1 (en) 2017-11-14 2017-11-14 Drilling bit rolling cutter (options)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2663502C1 true RU2663502C1 (en) 2018-08-07

Family

ID=63142629

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017139559A RU2663502C1 (en) 2017-11-14 2017-11-14 Drilling bit rolling cutter (options)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2663502C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU428076A1 (en) * 1971-11-03 1974-05-15 Куйбышевский долотный завод DRILL BIT BALLER
SU1004600A1 (en) * 1980-07-28 1983-03-15 Предприятие П/Я М-5703 Roller bit for drilling large-diameter wells
US4610317A (en) * 1984-03-19 1986-09-09 Inco Limited Spherical bit
SU1701887A1 (en) * 1989-07-13 1991-12-30 В.С.Травкин, Б.П.Филатов и Г.А.Поланский Roller cutter drilling bit
RU2249088C2 (en) * 2003-05-30 2005-03-27 ЗАО "Московский опытный завод буровой техники" Drilling chisel cutter

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU428076A1 (en) * 1971-11-03 1974-05-15 Куйбышевский долотный завод DRILL BIT BALLER
SU1004600A1 (en) * 1980-07-28 1983-03-15 Предприятие П/Я М-5703 Roller bit for drilling large-diameter wells
US4610317A (en) * 1984-03-19 1986-09-09 Inco Limited Spherical bit
SU1701887A1 (en) * 1989-07-13 1991-12-30 В.С.Травкин, Б.П.Филатов и Г.А.Поланский Roller cutter drilling bit
RU2249088C2 (en) * 2003-05-30 2005-03-27 ЗАО "Московский опытный завод буровой техники" Drilling chisel cutter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20150028656A1 (en) Bit Holder
US10502056B2 (en) Reverse taper shanks and complementary base block bores for bit assemblies
WO2011014590A3 (en) High shear roller cone drill bits
RU2663502C1 (en) Drilling bit rolling cutter (options)
RU2663509C1 (en) Drilling bit rolling cutter (options)
RU2663507C1 (en) Drilling bit rolling cutter (options)
RU2652007C1 (en) Drilling bit rolling cutter (options)
RU2652018C1 (en) Drilling bit rolling cutter (options)
RU2652005C1 (en) Drilling bit rolling cutter (options)
ES2917224T3 (en) milling pick
US7338213B2 (en) Barrel-shaped bearing
RU2015120765A (en) BALANCE FOR CAREER EXCAVATOR
CN107468321B (en) Bone screw bolt and manufacturing process thereof
CN106103879B (en) The drill hammer of preceding cutting tip with multiple groups
CN107873073A (en) A kind of connecting element being used for at least one part interlocking connection
JP2021522425A (en) Milling bit
CN204920802U (en) Rock bit creeps into fast
RU2012111028A (en) HORIZONTAL DRILLING BIT
US11261731B1 (en) Bit holder and unitary bit/holder for use in shortened depth base blocks
RU2012141249A (en) PROTECTIVE INSERTS FOR A HORIZONTAL CONIC BIT
CN204222538U (en) The rim structure of bicycle
US10876401B1 (en) Rotational style tool bit assembly
CN107642559A (en) Synchronous ring
SU1247501A1 (en) Drilling roller bit
RU2615184C1 (en) Drilling bit