RU2663507C1 - Drilling bit rolling cutter (options) - Google Patents
Drilling bit rolling cutter (options) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2663507C1 RU2663507C1 RU2017139560A RU2017139560A RU2663507C1 RU 2663507 C1 RU2663507 C1 RU 2663507C1 RU 2017139560 A RU2017139560 A RU 2017139560A RU 2017139560 A RU2017139560 A RU 2017139560A RU 2663507 C1 RU2663507 C1 RU 2663507C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- circle
- cone
- axis
- insert
- carbide inserts
- Prior art date
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title abstract description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 title 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 abstract 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 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
- E21B10/16—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
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 предлагаемой 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 a drill bit cone 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 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 половине диаметра вставки, а точка пересечения оси вставки с образованной частью окружности смещена от середины длины указанной части окружности в сторону периферии шарошки на величину K, причем выполняется условие K=S, а твердосплавные вставки выполнены с плоской 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 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 the direction n the cone of the cone by the value of K, and the condition K = S is fulfilled, and the carbide inserts are made with a flat 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 половине диаметра вставки, а точка пересечения оси вставки с образованной частью окружности смещена от середины длины указанной части окружности в сторону периферии шарошки на величину K, причем выполняется условие K>S, а твердосплавные вставки выполнены с плоской рабочей частью.According 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 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 by rank K, and the condition K> S, and carbide inserts made from flat working part.
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 плоской 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 половине 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 K (см. фиг. 1). Благодаря такому расположению (смещениям S и K) сторона 5 центрального венца, которая воспринимает действие вертикальных нагрузок со стороны забоя, имеет большую толщину и большую прочность, а сторона 6, которая не воспринимает действие 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 K=S, тогда распределение нагрузок по сторонам 5 и 6 венца будет наиболее оптимальным. Для гарантированной стойкой и долговечной работы шарошки должно выполняться условие K>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 K 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. Carbide inserts 4 are made with a flat 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 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 K (cm Fig. 1). Due to this arrangement (offsets S and K), 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 effect 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 K> S must be fulfilled, then the vertical loads from the bottom side are guaranteed not to affect the durability 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 ratio of 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)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017139560A RU2663507C1 (en) | 2017-11-14 | 2017-11-14 | Drilling bit rolling cutter (options) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017139560A RU2663507C1 (en) | 2017-11-14 | 2017-11-14 | Drilling bit rolling cutter (options) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2663507C1 true RU2663507C1 (en) | 2018-08-07 |
Family
ID=63142765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017139560A RU2663507C1 (en) | 2017-11-14 | 2017-11-14 | Drilling bit rolling cutter (options) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2663507C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU428076A1 (en) * | 1971-11-03 | 1974-05-15 | Куйбышевский долотный завод | DRILL BIT BALLER |
| 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 |
| RU2373369C1 (en) * | 2008-04-22 | 2009-11-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Cone bit |
-
2017
- 2017-11-14 RU RU2017139560A patent/RU2663507C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU428076A1 (en) * | 1971-11-03 | 1974-05-15 | Куйбышевский долотный завод | DRILL BIT BALLER |
| 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 |
| RU2373369C1 (en) * | 2008-04-22 | 2009-11-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Cone bit |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20150028656A1 (en) | Bit Holder | |
| RU2663507C1 (en) | Drilling bit rolling cutter (options) | |
| RU2015151569A (en) | SHOCK DRILL BIT FOR HARD ROCKS | |
| RU2663509C1 (en) | Drilling bit rolling cutter (options) | |
| RU2663502C1 (en) | Drilling bit rolling cutter (options) | |
| RU2015105809A (en) | OPTIMIZED TIRE | |
| RU2652005C1 (en) | Drilling bit rolling cutter (options) | |
| RU2652018C1 (en) | Drilling bit rolling cutter (options) | |
| RU2652007C1 (en) | Drilling bit rolling cutter (options) | |
| RU2008150770A (en) | DRILLING BIT WEAPONS REDUCING THE FORMATION OF COMB | |
| US7338213B2 (en) | Barrel-shaped bearing | |
| RU2015120765A (en) | BALANCE FOR CAREER EXCAVATOR | |
| CN106103879B (en) | The drill hammer of preceding cutting tip with multiple groups | |
| CN102491201B (en) | Supporting leg disc, supporting device and engineering vehicle | |
| CN104214223A (en) | Improved bearing annular elastic locking type holder structure | |
| CN209465778U (en) | The splicing apparatus of Rectangular Spline Hob | |
| SU1701887A1 (en) | Roller cutter drilling bit | |
| RU2012111028A (en) | HORIZONTAL DRILLING BIT | |
| CN208650884U (en) | A kind of anchor bar body crossrib structure | |
| CN203489666U (en) | Support plate of lower perimeter beam for side wall steel structure of annular furnace or rotary hearth furnace | |
| RU2452843C1 (en) | Support of rolling cutter drilling tool | |
| US11261731B1 (en) | Bit holder and unitary bit/holder for use in shortened depth base blocks | |
| RU2012141249A (en) | PROTECTIVE INSERTS FOR A HORIZONTAL CONIC BIT | |
| RU2543769C1 (en) | Hard-alloy insert | |
| JP2020076308A (en) | Bit holder with shortened nose |