SU1680933A1

SU1680933A1 - Milling cutter-type calibrator

Info

Publication number: SU1680933A1
Application number: SU874322720A
Authority: SU
Inventors: Сергей Михайлович Бодров; Надежда Ивановна Ивановская; Владимир Александрович Гусев
Original assignee: Специальное Конструкторское Бюро Всесоюзного Промышленного Объединения "Союзгеотехника"
Priority date: 1987-10-29
Filing date: 1987-10-29
Publication date: 1991-09-30

Abstract

Изобретение относитс к буровому по- родоразрушающему инструменту, предназначено дл шарошечных калибраторов и может быть использовано при бурении скважин различного назначени . Цель - повышение долговечности калибратора путем учета при регулировании его диаметра, износа вооружени и опор. Дл этого узел калибровки имеет примыкающий к торцовой поверхности дополнительный конический участок шарошек, высоту и конусность которого определ ют по математической формуле. Упорна шайба выполнена из материала , предел прочности на см тие которого более высокий, чем материала шарошки. Приращение диаметра калибратора происходит в течение всего срока работы калибратора до полного использовани возможностей подшипников и вооружени . Такой калибратор обладает максимально возможным ресурсом и его работа характеризуетс качественной проработкой стенок скважины. Свойство стабилизировать вращение колонны инструмента по вл етс максимально и в течение всего ресурса. 2 ил (ЛThe invention relates to a drilling rock destructive tool, intended for roller cone calibrators and can be used in the drilling of wells for various purposes. The goal is to increase the durability of the calibrator by taking into account when adjusting its diameter, the wear of arms and supports. For this, the calibration unit has an additional conical section of the cones adjacent to the end surface, the height and taper of which are determined by a mathematical formula. The thrust washer is made of a material whose tensile strength is higher than that of the cone material. The diameter of the calibrator increments over the entire life of the calibrator until the bearing and weapon capabilities are fully utilized. Such a calibrator has the highest possible resource and its operation is characterized by high-quality study of the borehole walls. The ability to stabilize the rotation of the tool column appears maximally and throughout the entire resource. 2 Il (L

Description

Изобретение относитс к буровому по- родоразрушающему инструменту, а именно к шарошечным калибраторам, и может быть применено при бурении скважин различного назначени .The invention relates to a drilling rock demolishing tool, namely, roller cone calibrators, and can be applied when drilling wells for various purposes.

Целью изобретени вл етс повышение долговечности калибратора путем учета при регулировании его диаметра, износа вооружени и опор.The aim of the invention is to increase the durability of the calibrator by taking into account when adjusting its diameter, the wear of weapons and supports.

На фиг. 1 схематически изображен шарошечный калибратор; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1.FIG. 1 schematically shows a roller calibrator; in fig. 2 — node I in FIG. one.

Шарошечный калибратор содержит шарошки 1 с вооружением 2, выполненные с конической поверхностью 3, установленные на наклонных цапфах 4, на опорах 5 скольжени , оси 6 которых расположены под углом а к оси 7 калибратора.The roller calibrator contains roller cutters 1 with armament 2, made with a conical surface 3, mounted on inclined trunnions 4, on slide supports 5, axes 6 of which are at an angle a to axis 7 of the calibrator.

Узел регулировки калибратора выполнен в виде упорной шайбы 8, установленной на цапфе 4, и торцовой поверхности 9 шарошки 1. К торцовой поверхности 9, взаимодействующей с упорной шайбой 8, примыкает дополнительный конический участок 10 шарошки 1, имеющий высоту Н и конусность, определ емые соотношени ми:The adjustment unit of the calibrator is made in the form of a thrust washer 8 mounted on the trunnion 4 and the end surface 9 of the roller cutter 1. An additional conical section 10 of the roller cutter 1, having a height H and a taper, is defined by the end surface 9 interacting with the thrust washer 8, defined by the ratio mi:

2/ 2arctg4ctga1(K+1). (1)2 / 2arctg4ctga1 (K + 1). (one)

H 4dctg« (k+ 1),(2)H 4dctg "(k + 1), (2)

где 2/J- угол при вершине конуса дополнительного конического участка шарошки; а -угол наклона цапфы;where 2 / J is the angle at the apex of the cone of the additional conic section of the roller cutter; and - a corner of an inclination of a pin;

ON 00 О ЧЭ СОON 00 O CHE SO

ыs

к 0,1-1 - эмпирический коэффициент, учитывающий износ вооружени ;to 0.1-1 is the empirical coefficient taking into account the wear of the weapon;

(5 - максимально допустимый износ подшипника.(5 - maximum permissible bearing wear.

Предел прочности на см тие материала упорной шайбы 8 больше предела прочности на см тие материала шарошки 1.The tensile strength on the material of the thrust washer 8 is greater than the tensile strength on the cm material of the roller cone 1.

Калибратор работает следующим образом .The calibrator works as follows.

Вследствие радиального износа опор 5 шарошки 1 происходит сокращение площадки S торцовой поверхности 9, затем сн тие торцовой поверхности и сокращение высоты Н дополнительного конического участка 10 шарошки 1. При этом происходит приращение диаметра калибратора на величину , примерно равную величине радиального износа. Приращение происходит в течение всего срока работы калибратора до полного-использовани возможностей подшипников и вооружени .Due to the radial wear of the supports 5 of the roller cutter 1, the area S of the face surface 9 is reduced, then the face surface is removed and the height H of the additional conical section 10 of the roller cutter 1 is reduced. At the same time, the calibrator diameter is incremented by approximately equal to the radial wear value. The increment occurs throughout the life of the calibrator to the full use of the capabilities of bearings and weapons.

Такой калибратор имеет максимально возможный ресурс и его работа характеризуетс качественной проработкой стенок скважины, а свойство стабилизировать вращение колонны инструмента про вл етс максимально и в течение всего ресурса, так как все рабочие пары (шарошка, цапфа) имеют номинальный рабочий диаметр и участвуют в калибровке скважины.Such a calibrator has the maximum possible resource and its work is characterized by high-quality study of the borehole walls, and the ability to stabilize the rotation of the tool string is maximal throughout the entire resource, since all the working pairs (roller cutter, trunnion) have a nominal working diameter and participate in the calibration of the well. .

Claims

Claims of a Sharoshechny calibrator containing inclined trunnions mounted on trunnions by means of slide bearings conical roller cones with armament and adjustment unit of a calibrator in the form of a thrust washer mounted on a trunnion and an end surface of a roller cone that is interoperable with the reference

washer, different YBM, that, in order to increase the durability of the calibrator by taking into account when adjusting its diameter, wear of arms and supports, the adjustment unit of the calibrator is provided with an additional conical section of the roller cutter adjacent to the end surface, having height H and taper, defined by the following ratios:

2 / i 2arctg4ctgg1 (k + 1).

H 4 d ctg a (k + 1),

where d - the maximum allowable radial wear of the bearing;

the angle at the apex of the cone of the additional conic section of the cone: a is the angle of the trunnion; to 0.1–1 is an empirical coefficient that takes into account the wear of the weapon, the thrust washer being made of a material whose tensile strength is higher than that of the roller cutter.

9 1

eight

Phi.1

ten

2.