SU1388536A1

SU1388536A1 - Roller bit for planetary drilling unit

Info

Publication number: SU1388536A1
Application number: SU853903689A
Authority: SU
Inventors: Алексей Петрович Карпиков; Борис Николаевич Кузовлев; Игорь Михайлович Мишенин; Владимир Иванович Несмотряев; Александр Викторович Толмачев; Игорь Игоревич Бутор; Сергей Сергеевич Продаевич
Original assignee: Московский Геологоразведочный Институт Им.Серго Орджоникидзе
Priority date: 1985-05-31
Filing date: 1985-05-31
Publication date: 1988-04-15

Abstract

Изобретение относитс к породо- разрушаклцему инструменту и позвол ет повысить зффективность бурени путем увеличени работоспособности шарошки за счет обеспечени работы венцов в режиме качени . Шарошка содержит корпус 1 с породоразрушающими (ПВ) 2 и калибрующими 3 венцами, опорный : узел и дополнительную секцию (ДО 5 с ПВ 6. Она установлена на корпусе 1 посредством шаровой опоры в виде шлицевого соединени с возможностью ограниченного поворота в плоскост х, проход щих через ось шарошки. При этом наружна поверхность 8 ДС 5, на которой размещены ПВ 6, вьшолнена сферической формы и расположена кон- центрично поверхности шаровой опоры, а ее ПВ 6 имеют опережение относительно аналогичных ПВ 2 корпуса 1. Между корпусом 1 и ДС 5 установлены гибкие защитные кольцевые кожухи 9. При бурении шарошке сообщаетс вращение вокруг оси долота и оси бурового агрегата. Она совершает сложное движение по забою. При этом ПВ 2 разрушают породу на периферии забо и в зонах, где шарошка испытывает наименьшее скольжение. При выходе из этих зон ДС 5 поворачиваетс на шаровой опоре и как бы перекатываетс с венца на венец. В итоге они поочередно вступают в работу, разруша породу. 1 3.п. ф-лы, 3 ил. (Л со. 00 00 ел :о 35The invention relates to a rock-breaking tool and improves drilling efficiency by increasing the working efficiency of the roller cone by ensuring the work of the rims in rolling mode. The roller cutter comprises a housing 1 with rock-breaking (PV) 2 and calibrating 3 rims, a support: an assembly and an additional section (up to 5 with a PV 6. It is installed on the housing 1 by means of a spherical support in the form of a spline connection with the possibility of limited rotation in planes passing through the axis of the roller cutter. In this case, the outer surface 8 of the DC 5, on which PV 6 is placed, is made spherical in shape and is located concentrically on the surface of the ball joint, and its PV 6 has an advance on the similar PV 2 of the housing 1. Between the housing 1 and the DC 5 is installed 9. Flexible drilling ring shells 9. When drilling the roller cutter, rotation around the bit axis and the axis of the drilling unit is reported. It makes a complicated movement along the face. In this case, PV 2 destroy the rock at the periphery of the bottom hole and in areas where the roller cutter experiences the least slip. The zones of the DS 5 turn on a ball bearing and, as it were, roll over from the crown to the crown. As a result, they alternately enter the work, destroying the rock. 1 3.p. f-ly, 3 ill. (L co. 00 00 ate: about 35

Description

Изобретение относитс к породо- разрзтпающему инструменту, а именно к шаро шкам дл буровых агрегатов планетарного типа.The invention relates to a rock spatter tool, namely, ball bearings for planetary drilling units.

Цель.изобретени - повышение эффективности бурени путем увеличени работоспособности шарошки за счет обеспечени работы венцов в режиме качени .The purpose of the invention is to increase the drilling efficiency by increasing the working efficiency of the roller cone by ensuring the work of the rims in the rolling mode.

На фиг.1 изображена шарошка,об- ШЯЙ вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - дополнительна секци шарошки, вид с торца.Figure 1 shows a roller cutter, the general view; figure 2 - section aa in figure 1; Fig. 3 is an additional section of the cutter, end view.

Шарошка дл ,бурового агрегата планетарного типа содержит корпус 1, с породоразрушающими 2 и калибруюшими 3 венцами, опорный узел 4, на которо смонтирован корпус 1, дополнительную секцто 5 с породоразрушающими венцами 6, установленную на корпусе посредством шаровой опоры 7 в виде шлицеврго соединени с возможностью ограниченного пов.орота в плоскост х , проход ш х через ось шарошки. Наружна поверхность 8 секции 5 на которой размешены венцы 6, выполнена . сферической формы и расположена кон- центрично поверхности шаровой опоры 7 (радиус г поверхности шаровой опо- ры и радиус R-наружной сферической поверхности дополнительной секции лежат в одной точке О на оси шарошки Венцы 6 дополнительной секции 5 имеют опережение относительно аналогич- ных венцов 2 корпуса 1. Дл предотвращени попадани шлама в шлицы шаровой опоры 7 между корпусом 1 и дополнительной секцией 5 установлены гибкие защитные кольцевые кожухи 9, .вьтолненные, например, резинометал- лическими.The cutter for a planetary-type drilling unit comprises a housing 1, with rock-breaking 2 and calibrating 3 crowns, a support assembly 4 on which the housing 1 is mounted, an additional section 5 with rock-breaking crowns 6 mounted on the housing by means of a ball bearing 7 in the form of a spline joint with limited turn in planes, passage w x through the axis of the roller cutter. The outer surface 8 of section 5 on which the rims 6 are placed is made. spherical shape and is located concentric with the surface of the ball bearing 7 (the radius g of the surface of the ball support and the radius of the R-outer spherical surface of the additional section lie at the same point O on the axis of the roller cutter) The crowns 6 of the additional section 5 are ahead of the corresponding rims 2 1. To prevent slime from getting into the splines of the ball bearing 7, flexible protective ring housings 9 are made between the body 1 and the additional section 5, which are made of rubber, for example.

Шарошка работает следующим образом .Sharoshka works as follows.

В процессе бурени шарошке сообща етс вращение вокруг оси долота, в состав которого она входит, и вокруг оси бурового агрегата планетарного типа, в состав которого входит само долото. В результате шарошка совершает сложное движение по забою. Благодар тому,что породоразрушаю- щие венцы 6 дополнительной секции 5 опережают аналогичные венцы 2 корпуса ), последние участвуют в разруше- НИИ породы только на периферии забо и на его участке, ближайшем по радиусу к оси агрегата, т.е. в тех зонах., где шарошка испытывает наименьшееIn the process of drilling, the cutter is connected with rotation around the axis of the bit, into which it is included, and around the axis of the drilling unit of planetary type, which includes the bit itself. As a result, the roller cutter makes a complex movement around the face. Due to the fact that the rock-destroying rims 6 of the additional section 5 are ahead of the similar rims of the corps), the latter participate in the destruction of the rock at the periphery of the bottom and in its section closest in radius to the axis of the aggregate, i.e. in those areas where the roller cutter has the least

скольжение из-за параллельности векторов относительного и переносного движений. При выходе из указанных зон венцы 2 тер ют контакт с забоем и разрушени породы не производ т, чем достигаетс снижение их износа. Основной объем работы по разрушению породы на забое скважины выполн ют венцы 6 дополнительной секции 5, причем , как только, шарошка выходит из зон наименьшего скольжени , на дополнительную секцию 5 начинают действовать горизонтальные силы, которые заставл ют ее поворачиватьс на шаровой опоре 7 относительно корпуса 1 в плоскости, проход щей через оси долота и шарошки. За счет этого секци 5 как бы перекатьшаетс с венца на венец, вследствие чего они поочередно вступают в работу, разруша породу. Максимальные горизонтальные силы будут действовать на секцию 5 в точках траектории, где векторы относительного и переносного движени станов тс взаимно перпендикул рными . Этому случаю будет соответствовать и максимальный поворот секции относительно корпуса, т.е. ее наибольшее перекатывание с венца на венец. Такое качение венцов 6 снижает их износ. Гибкие кожухи 9 в процессе бурени не только предохра н ют шлицы шаровой опоры от шлама, но одновременно стрем тс вернуть секцию 5 в исходное (среднее) положение (фиг.1).slip due to the parallelism of the vectors of relative and figurative movements. At the exit from the indicated zones, the crowns 2 lose contact with the bottom and the destruction of the rock is not produced, thus reducing their wear. The bulk of the work on the destruction of the rock at the bottom of the well is performed by the rims 6 of the additional section 5, and as soon as the roller cutter leaves the zones of least slip, horizontal forces begin to act on the additional section 5, which cause it to turn on the ball bearing 7 relative to the housing 1 in the plane passing through the axes of the bit and the cone. Due to this, section 5 as it is distorted from the crown to the crown, as a result of which they alternately enter into work, destroying the rock. The maximum horizontal forces will act on section 5 at the points of the trajectory, where the relative and portable motion vectors become mutually perpendicular. This case will correspond to the maximum rotation of the section relative to the body, i.e. its greatest roll from crown to crown. Such rolling rims 6 reduces wear. The flexible covers 9 during the drilling process not only protects the splines of the ball bearing from the cuttings, but at the same time seeks to return section 5 to the initial (middle) position (Fig. 1).

Все это повышает работоспособность шарошки, а следовательно, и эффективность бурени агрегатами планетарного типа.All this increases the efficiency of the roller cutter and, consequently, the drilling efficiency with planetary-type aggregates.

Claims

1. A cone for a planetary-type drilling unit, comprising a housing with rock-breaking and calibrating rims and a bearing assembly, which is designed to increase drilling efficiency by increasing the performance of the riders in order to increase the drilling efficiency, it is equipped with an additional section with rock-breaking rims mounted on the body by means of a ball bearing in the form of a spline connection with the possibility of limited rotation

in the planes passing through the axis of the ball of light, the outer surface of the section on which the rock-breaking crowns are placed is spherical in shape and located concentrically to the surface of the ball bearing.

and its rims are ahead of the relative rims of the corps.

2. Roller cutter pop. 1, characterized in that flexible protective ring shells are installed between the housing and the additional section.

/ 1fig .2

Fig: 3