[go: up one dir, main page]

RU2450114C1 - Drilling bit rolling cutter (versions) - Google Patents

Drilling bit rolling cutter (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2450114C1
RU2450114C1 RU2010153870/03A RU2010153870A RU2450114C1 RU 2450114 C1 RU2450114 C1 RU 2450114C1 RU 2010153870/03 A RU2010153870/03 A RU 2010153870/03A RU 2010153870 A RU2010153870 A RU 2010153870A RU 2450114 C1 RU2450114 C1 RU 2450114C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
peripheral
teeth
rolling cutter
cone
cutter
Prior art date
Application number
RU2010153870/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Митрофанович Панин (RU)
Николай Митрофанович Панин
Владимир Федорович Сорокин (RU)
Владимир Федорович Сорокин
Валентин Григорьевич Шлапак (RU)
Валентин Григорьевич Шлапак
Владислав Викторович Парамонов (RU)
Владислав Викторович Парамонов
Станислав Иванович Белогай (RU)
Станислав Иванович Белогай
Original Assignee
Николай Митрофанович Панин
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 Николай Митрофанович Панин filed Critical Николай Митрофанович Панин
Priority to RU2010153870/03A priority Critical patent/RU2450114C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2450114C1 publication Critical patent/RU2450114C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: rolling cutter comprises a body with crowns, the peripheral of which is made with a bisected tooth. The section of the bisected peripheral crown arranged at the side of the rolling cutter top is made in the form of a paired disc. At the same time the disc closest to the bit axis is arranged toothed and is reinforced with hard-alloy bits fixed in grooves between teeth, and the second disc - as solid. There is a version to arrange a section of a bisected peripheral crown with zigzag teeth as closest to the rolling cutter top.
EFFECT: improved performance of drilling works and their prime cost reduction.
3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к конструкции шарошек буровых долот.The invention relates to a rock cutting tool, namely, to the design of cone drill bits.

Известна шарошка бурового долота, включающая зубчатые венцы с площадками притупления на концевых участках, армированными твердосплавными вставками (см. авт.св. СССР №1789007, кл. Е21В 10/16, 1993 г.).Known cone drill bit, including gear rims with areas of blunting at the end sections, reinforced with carbide inserts (see ed. St. USSR No. 1789007, CL ЕВВ 10/16, 1993).

К недостаткам этой шарошки следует отнести ограниченную область ее применения, а также и то, что в некоторых случаях концевая армировка зубьев ведет к усложнению конструкции и неоправданному перерасходу дорогостоящего материала. Так, например, армировка зубьев периферийного венца шарошки со стороны оси долота ничем не оправдана, т.к. эти участки даже при обычной армировке имеют вооружение, кратно превышающее вооружение венцов основного конуса, которые и выходят первыми из строя.The disadvantages of this cone should be attributed to the limited scope of its application, as well as the fact that in some cases the end reinforcement of the teeth leads to a complication of design and unjustified cost overrun of expensive material. So, for example, reinforcing the teeth of the peripheral crown of the cone from the side of the axis of the bit is not justified, because these sections, even with conventional reinforcement, have armaments that are several times higher than the armaments of the main cone crowns, which are the first to fail.

Наиболее близкой к предложенной по технической сущности и достигаемому результату является шарошка бурового долота, включающая корпус с венцами, периферийный из которых выполнен с раздвоенным зубом (см. П.А.Палий и К.Е.Корнеев. Буровые долота. М.: Недра, 1971, с.257, рис.У1. 68).Closest to the proposed technical essence and the achieved result is the drill bit cone, which includes a body with crowns, the peripheral of which is made with a bifurcated tooth (see P.A. Paly and K.E. Korneev. Drill bits. M .: Nedra, 1971, p. 257, Fig. U1. 68).

К недостаткам этой шарошки бурового долота следует отнести неравномерную вооруженность периферийного венца шарошки по радиусу долота. Так, часть венца, расположенная со стороны вершины шарошки, имеет вооружение, которое у трехшарошечных долот в три раза меньше по сравнению с остальной частью периферийного зуба. Это ведет к неравномерному выходу зубьев из строя, что предопределяет малую эффективность работы долота в целом.The disadvantages of this cone drill bit should be attributed to the uneven armament of the peripheral crown of the cone along the radius of the bit. So, the part of the crown, located on the side of the top of the cone, has armament, which is three times smaller in three-cone bits compared to the rest of the peripheral tooth. This leads to an uneven failure of the teeth, which determines the low overall performance of the bit.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы долота путем обеспечения равномерной загрузки периферийных венцов шарошки по радиусу долота.In connection with the stated technical result of the invention is to increase the efficiency of the bit by ensuring uniform loading of the peripheral crowns on the radius of the bit.

Поставленный технический результат по первому варианту достигается тем, что в шарошке бурового долота, включающей корпус с венцами, периферийный из которых выполнен с раздвоенным зубом, согласно изобретению участок раздвоенного периферийного венца, расположенный со стороны вершины шарошки, выполнен в виде спаренного диска, при этом ближний к оси долота диск выполнен зубчатым и армирован твердосплавными зубками, закрепленными в межзубцовых впадинах, а второй диск - сплошным.The technical result according to the first embodiment is achieved by the fact that in the cone of the drill bit, comprising a body with rims, the peripheral of which is made with a bifurcated tooth, according to the invention, the section of the bifurcated peripheral rim located on the side of the top of the cone is made in the form of a paired disk, while the disk is made toothed to the axis of the bit and is reinforced with carbide teeth fixed in the interdental cavities, and the second disk is solid.

Достижению указанного технического результата способствует также и то, что твердосплавные зубки расположены заподлицо с вершиной диска.The achievement of the specified technical result also contributes to the fact that carbide teeth are located flush with the top of the disk.

По второму варианту указанный технический результат достигается тем, что в шарошке бурового долота, включающей корпус с венцами, периферийный из которых выполнен с раздвоенным зубом, согласно изобретению участок периферийного венца, расположенный со стороны вершины шарошки, оснащен зигзагообразными зубьями.According to the second embodiment, the technical result is achieved in that in the cone of the drill bit, comprising a body with crowns, the peripheral of which is made with a bifurcated tooth, according to the invention, the peripheral crown section located on the top of the cone is equipped with zigzag teeth.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 представлен общий вид шарошки; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1 и на фиг.3 - узел Б на фиг.1.The invention is illustrated in the drawing, where figure 1 shows a General view of the cone; figure 2 - section aa in figure 1 and figure 3 - node B in figure 1.

Шарошка бурового долота содержит корпус 1 (см. левую часть фиг.1) с периферийными венцами 2 с раздвоенным зубчатым вооружением. При этом участок периферийного венца 2, расположенный со стороны вершины шарошки, выполнен в виде спаренного диска, причем ближний к оси долота диск 3 выполнен зубчатым и армирован твердосплавными зубками 4, закрепленными в межзубцовых впадинах 5. А второй диск 6, расположенный со стороны периферии шарошки, выполнен сплошным. Диски 3 и 6 в поперечном сечении имеют форму трапеции, углы наклона которой и размеры меньшего основания выбираются в зависимости от физико-механических свойств разбуриваемых пород.The cutter of the drill bit contains a housing 1 (see the left part of figure 1) with peripheral crowns 2 with bifurcated gear weapons. In this case, the portion of the peripheral crown 2 located on the side of the top of the cone is made in the form of a paired disk, the disk 3 closest to the axis of the bit being gear and reinforced with carbide teeth 4 fixed in the interdental cavities 5. And the second disc 6, located on the side of the cone of the cone made solid. Disks 3 and 6 in cross section have a trapezoid shape, the inclination angles of which and the dimensions of the smaller base are selected depending on the physicomechanical properties of the drilled rocks.

По второму варианту участок раздвоенного периферийного венца 2 (см. правую часть фиг.1), обращенного в сторону вершины шарошки, оснащен зигзагообразными зубьями 7. Такое выполнение указанного участка периферийного венца 2 целесообразно использовать при разбуривании абразивных пород, характеризующихся значительным износом вооружения долота.According to the second variant, the section of the bifurcated peripheral crown 2 (see the right part of FIG. 1), facing the top of the cutter, is equipped with zigzag teeth 7. This embodiment of this section of the peripheral crown 2 is advisable to use when drilling abrasive rocks, which are characterized by significant wear of the bit’s armament.

Принцип работы долота заключается в следующем. Под действием осевой нагрузки и крутящего момента породоразрушающие элементы венцов осуществляют разрушение забоя и калибровку стенок скважины. При этом благодаря выполнению участка периферийного венца 2, расположенного со стороны вершины шарошки, в виде спаренных сплошного 3 и зубчатого дисков 6 обеспечивается повышение как механической скорости бурения, так проходки на долото. Это достигается благодаря увеличению удельной нагрузки на породу, что особенно эффективно при бурении по хрупким породам, уменьшению крутящего момента и повышению долговечности опоры из-за отсутствия динамических нагрузок. Использование твердосплавных зубков 5 на наиболее нагруженном участке периферийного венца 2 позволяет уравновесить ресурс его работы с другими участками. При разбуривании абразивных пород этот эффект достигается благодаря использованию зигзагообразных зубьев, имеющих более мощное вооружение по сравнению со стандартным вооружением шарошек с продольной схемой расположения зубьев.The principle of operation of the bit is as follows. Under the action of axial load and torque, rock-cutting elements of the crowns destroy the bottom and calibrate the walls of the well. Moreover, due to the execution of the peripheral crown part 2, located on the side of the top of the cutter, in the form of a paired solid 3 and gear discs 6, an increase in both the mechanical drilling speed and the penetration to the bit is provided. This is achieved by increasing the specific load on the rock, which is especially effective when drilling through brittle rocks, reducing torque and increasing the durability of the support due to the lack of dynamic loads. The use of carbide teeth 5 on the most loaded area of the peripheral crown 2 allows you to balance the resource of his work with other areas. When drilling abrasive rocks, this effect is achieved through the use of zigzag teeth, which have more powerful weapons compared to standard weapons cone with a longitudinal arrangement of the teeth.

Применение долот с предложенной конструкцией шарошки позволяет повысить технико-экономические показатели буровых работ и тем самым снизить их себестоимость.The use of bits with the proposed design of the cone allows you to increase the technical and economic performance of drilling operations and thereby reduce their cost.

Claims (3)

1. Шарошка бурового долота, включающая корпус с венцами, периферийный из которых выполнен с раздвоенным зубом, отличающаяся тем, что участок раздвоенного периферийного венца, расположенный со стороны вершины шарошки, выполнен в виде спаренного диска, при этом ближний к оси долота диск выполнен зубчатым и армирован твердосплавными зубками, закрепленными в межзубцовых впадинах, а второй диск - сплошным.1. The cutter of the drill bit, comprising a housing with rims, the peripheral of which is made with a bifurcate, characterized in that the portion of the bifurcated peripheral rim located on the top of the cutter is made in the form of a paired disk, while the disk closest to the axis of the bit is gear and reinforced with carbide teeth fixed in the interdental cavities, and the second disk is solid. 2. Шарошка бурового долота по п.2, отличающаяся тем, что твердосплавные зубки расположены заподлицо с вершиной диска.2. The cutter of the drill bit according to claim 2, characterized in that the carbide teeth are flush with the top of the disk. 3. Шарошка бурового долота, включающая корпус с венцами, периферийный из которых выполнен с раздвоенным зубом, отличающаяся тем, что участок периферийного венца, расположенный со стороны вершины шарошки, оснащен зигзагообразными зубьями. 3. The cutter of the drill bit, comprising a housing with crowns, the peripheral of which is made with a bifurcate, characterized in that the portion of the peripheral crown located on the top of the cutter is equipped with zigzag teeth.
RU2010153870/03A 2010-12-29 2010-12-29 Drilling bit rolling cutter (versions) RU2450114C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010153870/03A RU2450114C1 (en) 2010-12-29 2010-12-29 Drilling bit rolling cutter (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010153870/03A RU2450114C1 (en) 2010-12-29 2010-12-29 Drilling bit rolling cutter (versions)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2450114C1 true RU2450114C1 (en) 2012-05-10

Family

ID=46312289

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010153870/03A RU2450114C1 (en) 2010-12-29 2010-12-29 Drilling bit rolling cutter (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2450114C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU313952A1 (en) * Специальное Конструкторское Бюро Министерства Геологии Ссср CUTTER DOLOTO
DE2038985A1 (en) * 1970-08-05 1972-02-10 Foraj Gaz Metan Medias De Roller bit tooling - triple roller with studs pyramid studs and teeth for crater, ring and wedge-out action at high penetration rates
SU420748A1 (en) * 1972-03-10 1974-03-25 В. Н. Виноградов, Г. К. Шрейбер, Г. М. Сорокин, В. М. Рубарх, В. А. Дворжак, Т. А. Илик, У. Н. Якимчук , В. И. Швадчак DRILL BIT BALLER
SU1350319A1 (en) * 1985-10-31 1987-11-07 Vysotskij Vladimir A Bit for jet-turbine drilling
RU2019667C1 (en) * 1990-11-21 1994-09-15 Специальное конструкторское бюро по долотам Самарского долотного завода Drill bit roller cutter
RU2019666C1 (en) * 1990-10-16 1994-09-15 Специальное конструкторское бюро по долотам Самарского долотного завода Drill bit roller cutter

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU313952A1 (en) * Специальное Конструкторское Бюро Министерства Геологии Ссср CUTTER DOLOTO
DE2038985A1 (en) * 1970-08-05 1972-02-10 Foraj Gaz Metan Medias De Roller bit tooling - triple roller with studs pyramid studs and teeth for crater, ring and wedge-out action at high penetration rates
SU420748A1 (en) * 1972-03-10 1974-03-25 В. Н. Виноградов, Г. К. Шрейбер, Г. М. Сорокин, В. М. Рубарх, В. А. Дворжак, Т. А. Илик, У. Н. Якимчук , В. И. Швадчак DRILL BIT BALLER
SU1350319A1 (en) * 1985-10-31 1987-11-07 Vysotskij Vladimir A Bit for jet-turbine drilling
RU2019666C1 (en) * 1990-10-16 1994-09-15 Специальное конструкторское бюро по долотам Самарского долотного завода Drill bit roller cutter
RU2019667C1 (en) * 1990-11-21 1994-09-15 Специальное конструкторское бюро по долотам Самарского долотного завода Drill bit roller cutter

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ПАЛИЙ П.А., КОРНЕЕВ К.Е. Буровые долота. - М.: Недра, 1971, с.257, рис.VI.68. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3596724A (en) Cutting roller
RU2153569C2 (en) Drill bit cone
RU2450114C1 (en) Drilling bit rolling cutter (versions)
RU2473773C1 (en) Diamond crown bit
RU2334862C1 (en) Rotary drilling bit (versions)
RU2442874C1 (en) Rock drill cutter (variants)
RU2445439C1 (en) Crown bit
RU2392411C1 (en) Drilling bit cutter
SU1701887A1 (en) Roller cutter drilling bit
RU2390617C1 (en) Drilling triple cone rock bit
RU2445434C1 (en) Drilling bit roller cutter
RU2515361C2 (en) Multi-row crown bit
RU2452840C1 (en) Drilling bit rolling cutter
RU2473770C1 (en) Drilling rock bit
RU2723779C1 (en) Rock cutting elements of cutting and cutting-chipping type
RU2332556C1 (en) Crown drilling bit
RU2452841C1 (en) Drilling bit
RU2508439C1 (en) Rolling drilling bit
RU2510450C1 (en) Diamond drill crown
RU2334861C1 (en) Rotary drilling bit
RU2489563C1 (en) Crown bit
RU2462581C1 (en) Rock-destroying tooth
RU2281373C1 (en) Drill bit cutter
RU2603308C1 (en) Drill bit
RU212334U1 (en) Drill bit cone