RU2185490C2 - Roller cutter of drilling bit - Google Patents

Abstract

FIELD: roller-cutting drilling bits, mainly, with teeth cutting structure. SUBSTANCE: roller cutter has a body with reversed cone and rows of main and additional calibrating teeth provided with cutting head. Cutting head of each additional tooth has a forming cylindrical section with radius R of forming cylindrical section and nominal diameter D of drilling bit which are related as R(= (1.05-1.10)D/2. Making of cutting calibrating part of additional calibrating tooth in the form of cylinder with radius larger than drilling bit nominal diameter and eccentric to its axis makes it possible to considerably increase wear resistance of drilling bit diameter surface. EFFECT: increased wear resistance of drilling bit. 4 dwg

Description

Изобретение относится к области бурового породоразрушающего инструмента и может найти применение в шарошечных долотах преимущественно со штыревым вооружением. The invention relates to the field of drilling rock cutting tools and can find application in roller cone bits mainly with pin weapons.

Известна шарошка бурового долота с твердосплавным штыревым вооружением, установленным на калибрующих венцах шарошек /авторское свидетельство СССР 1542916, МПК6 Е 21 В, 1982/. Known cone drill bit with carbide pin armament mounted on calibrating crowns / copyright certificate of the USSR 1542916, IPC6 E 21 V, 1982 /.

Вследствие того, что в известном долоте отсутствует вооружение на стыке основных конусов шарошки с ее обратным конусом, калибрующие зубья быстро изнашиваются и интенсивно уменьшается диаметр долота в целом. Due to the fact that in the known bit there is no armament at the junction of the main cones of the cone with its inverse cone, the calibrating teeth quickly wear out and the diameter of the bit as a whole decreases rapidly.

Известна также шарошка бурового долота, содержащая корпус с обратным конусом, установленные на корпусе ряды основных и дополнительных калибрующих зубков, снабженных режущей головкой /авторское свидетельство СССР 1810463, МПК6 Е 21 В 10/16, 1990/. Also known is a drill bit cone containing a housing with a reverse cone, rows of main and additional calibrating teeth equipped with a cutting head mounted on the body / USSR copyright certificate 1810463, IPC 6 E 21 V 10/16, 1990 /.

Недостатком известной конструкции является низкая стойкость дополнительных калибрующих зубков из-за уменьшенной площади контакта их режущих головок с поверхностью стенки скважины, особенно в начальный период работы долота. A disadvantage of the known design is the low resistance of the additional calibrating teeth due to the reduced contact area of their cutting heads with the surface of the well wall, especially in the initial period of operation of the bit.

Задачей изобретения является повышение долговечности вооружения калибрующей части шарошек путем увеличения стойкости дополнительных зубков за счет увеличенной площади их контакта со стенкой скважины и ее увеличения в процессе работы. The objective of the invention is to increase the durability of the weapons of the calibrating part of the cones by increasing the resistance of the additional teeth due to the increased area of their contact with the wall of the well and its increase during operation.

Эта задача достигается тем, что в шарошке бурового долота, содержащей корпус с обратным конусом, установленные на корпусе ряды основных и дополнительных калибрующих зубков, снабженных режущей головкой, режущая головка каждого дополнительного зубка снабжена формирующим цилиндрическим участком, причем величина радиуса R формирующего цилиндрического участка и номинальный диаметр D долота находятся в соотношении:
R=1,05-1,10 D/2
На фиг.1 представлен фрагмент шарошки бурового долота; на фиг.2 - вид I на фиг. 1; на фиг.3 - дополнительный калибрующий зубок; на фиг.4 - вид А на фиг.3.This task is achieved by the fact that in the cone of the drill bit containing the housing with a reverse cone, the rows of main and additional calibrating teeth provided with a cutting head are mounted on the housing, the cutting head of each additional tooth is equipped with a forming cylindrical section, and the radius R of the forming cylindrical section and the nominal the diameter D of the bit are in the ratio:
R = 1.05-1.10 D / 2
Figure 1 presents a fragment of the cone drill bit; FIG. 2 is a view I of FIG. 1; figure 3 is an additional calibrating tooth; figure 4 - a view of figure 3.

Шарошка бурового долота содержит корпус 1 с обратным конусом 2 и установленные на нем ряды основных 3 и дополнительных 4 калибрующих зубков. Режущая головка 5 каждого дополнительного калибрующего зубка 4 снабжена цилиндрическим участком 6, причем радиус R формирующего цилиндрического участка 6 и номинальный диаметр долота D связаны соотношением:
R=1,05-1,10 D/2
Работает долото следующим образом.The cutter of the drill bit contains a housing 1 with a reverse cone 2 and the rows of main 3 and additional 4 calibrating teeth mounted on it. The cutting head 5 of each additional calibrating tooth 4 is provided with a cylindrical section 6, and the radius R of the forming cylindrical section 6 and the nominal diameter of the bit D are related by the ratio:
R = 1.05-1.10 D / 2
The chisel works as follows.

При вращении долота его вооружение отделяет от массива забоя частицы породы и происходит углубление скважины. Калибрующие зубки (основные 3 и дополнительные 4) обрабатывают цилиндрическую стенку скважины, сохраняя ее номинальный диаметр. When the bit rotates, its weapons separate the rock particles from the bottom face and the well is deepened. Calibrating teeth (main 3 and additional 4) process the cylindrical wall of the well, maintaining its nominal diameter.

Дополнительный калибрующий зубок в начальный период работы срезает своими кромками, установленными на номинальном диаметре долота, слой породы стенки скважины, причем вследствие того, что радиус контактной поверхности дополнительного зубка больше радиуса долота, при резании образуется "задний угол" режущей кромки, что облегчает работу вооружения. In the initial period of operation, the additional calibrating tooth cuts off the rock layer of the borehole wall with its edges mounted on the nominal diameter of the bit, and due to the fact that the radius of the contact surface of the additional tooth is larger than the radius of the bit, a "back corner" of the cutting edge is formed when cutting, which facilitates the operation of weapons .

В процессе работы долота происходит изнашивание всех его элементов, при этом в дополнительном 4 калибрующем зубке увеличивается площадь контакта его режущей головки 5 со стенкой забоя, что значительно повышает его стойкость и при этом в максимальной степени сохраняется заданный диаметр скважины. During operation of the bit, all of its elements wear out, while in the additional 4 gauge tooth, the contact area of its cutting head 5 with the bottom wall increases, which significantly increases its durability and at the same time, the specified diameter of the well is preserved.

Кроме того, при вращении долота уменьшаются радиальные вибрации, снижающие производительность бурения, а работа последующего спускаемого долота происходит практически без дополнительной проработки стенки скважины. In addition, when the bit is rotated, radial vibrations are reduced, which reduce drilling productivity, and the work of the subsequent descent bit takes place practically without additional study of the borehole wall.

Claims (1)

Шарошка бурового долота, содержащая корпус с обратным конусом, установленные на корпусе ряды основных и дополнительных калибрующих зубков, снабженных режущей головкой, отличающаяся тем, что режущая головка каждого дополнительного зубка снабжена формирующим цилиндрическим участком, причем величина радиуса R формирующего цилиндрического участка и номинальный диаметр D долота находятся в соотношении R= 1,05-1,10 D/2. A cone of a drill bit comprising a housing with a reverse cone, rows of main and additional calibrating teeth provided with a cutting head mounted on the housing, characterized in that the cutting head of each additional tooth is provided with a forming cylindrical section, the radius R of the forming cylindrical section and the nominal diameter D of the bit are in the ratio R = 1.05-1.10 D / 2.

Images