RU2287656C1 - Support for rolling cutter bit - Google Patents
Support for rolling cutter bit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2287656C1 RU2287656C1 RU2005122915/03A RU2005122915A RU2287656C1 RU 2287656 C1 RU2287656 C1 RU 2287656C1 RU 2005122915/03 A RU2005122915/03 A RU 2005122915/03A RU 2005122915 A RU2005122915 A RU 2005122915A RU 2287656 C1 RU2287656 C1 RU 2287656C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- support
- pivot
- pin
- cone
- annular
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к опорам буровых шарошечных долот.The invention relates to a rock cutting tool, and in particular to bearings of rolling cutter bits.
Известна опора шарошечного долота, содержащая цапфу, на которой посредством подшипников скольжения и качения, один из которых замковый, установлена шарошка с рабочими элементами (см. справочник «Буровые долота». Палий П.А. и Корнеев К.Е., М.: Недра, 1971 г., с.175, рис.V1.30).Known support cone bit containing a pin on which through bearings and rolling, one of which is locking, mounted roller cone with working elements (see reference book "Drill bits". Paliy P.A. and Korneev K.E., M .: Nedra, 1971, p. 175, fig. V1.30).
К недостаткам данного долота следует отнести значительное ослабление цапфы в зоне расположения замкового подшипника, связанное с использованием замкового пальца большого диаметра. Особо это сильно сказывается при использовании долот малого диаметра.The disadvantages of this bit include a significant weakening of the trunnion in the area of the location of the lock bearing associated with the use of a lock finger of large diameter. This is especially true when using small diameter bits.
Наличие сварного шва на спинке лапы, которая соприкасается со стенками скважины, ведет к быстрому износу выходного торца пальца и к выходу из строя всей опоры. При наличии же герметизирующего элемента в опоре долота, устанавливаемого, как правило, у основания цапфы, при проведении сварочных работ наблюдаются случаи быстрого выхода их из строя из-за значительного влияния высокой температуры. Все это снижает эффективность работы долота в целом.The presence of a weld on the back of the paw, which is in contact with the walls of the well, leads to rapid wear of the output end of the finger and to the failure of the entire support. If there is a sealing element in the support of the bit, which is installed, as a rule, at the base of the pin, during welding work, cases of their rapid failure due to the significant influence of high temperature are observed. All this reduces the overall performance of the bit.
Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является опора шарошечного долота, содержащая цапфу и шарошку, закрепленную на цапфе замковым узлом (см. авт.св. СССР №1588857, кл. Е 21 В 10/ 22, 1990 г.)The closest to the proposed technical essence and the achieved result is the support of the cone bit, containing a pin and a cone fixed to the pin with a locking unit (see ed. St. USSR No. 1588857, class E 21 B 10/22, 1990)
В данном долоте, благодаря исключению канала под замковый палец, значительно повышается прочность цапфы, а также исключаются все негативные явления, связанные с креплением замкового пальца сваркой.In this bit, due to the exclusion of the channel under the locking finger, the trunnion strength is significantly increased, and all the negative phenomena associated with the fastening of the locking finger by welding are eliminated.
Недостатками его являются сложность конструкции и как следствие малая надежность в работе, а также трудоемкость монтажа и демонтажа. Все это усугубляется наличием пружинного элемента, который в скважинных условиях быстро выйдет из строя и может стать причиной заклинивания шарошки на цапфе.Its disadvantages are the complexity of the design and, as a consequence, the low reliability in operation, as well as the complexity of installation and dismantling. All this is exacerbated by the presence of a spring element, which in the well conditions will quickly fail and can cause jamming of the cone on the trunnion.
В соответствии с изложенным технической задачей изобретения является улучшение эффективности работы долота путем повышения стойкости его опоры и упрощения конструкции,In accordance with the stated technical objective of the invention is to improve the efficiency of the bit by increasing the stability of its support and simplifying the design,
Поставленная техническая задача решается тем, что в опоре шарошечного долота, содержащей цапфу и шарошку, закрепленную на цапфе замковым узлом, согласно изобретению, цапфа выполнена с кольцевой проточкой, а замковый узел образован разъемным кольцом, установленным в кольцевой проточке цапфы и жестко соединенным с шарошкой, при этом внутренняя поверхность разъемного кольца и контактирующая с ней поверхность цапфы в зоне расположения кольцевой проточки выполнены с кольцевыми выступами и ответными пазами.The stated technical problem is solved in that in the support of a cone bit containing a pin and a cone fixed to the pin by a locking unit, according to the invention, the pin is made with an annular groove, and the locking unit is formed by a split ring installed in the annular groove of the axle and rigidly connected to the cone, the inner surface of the split ring and the contact surface of the journal in the area of the annular grooves are made with annular protrusions and mating grooves.
Решению предложенной технической задачи способствует также и то, что разъемное кольцо образовано из нескольких частей в виде кольцевых сегментов, при этом зона сопряжения торцевой и внутренней поверхностей разъемного кольца выполнена с радиусом, соответствующим радиусу дуги зоны перехода торцевой и боковой поверхностей кольцевой проточки.The proposed technical problem is also facilitated by the fact that the split ring is formed of several parts in the form of ring segments, while the interface zone of the end and inner surfaces of the split ring is made with a radius corresponding to the radius of the arc of the transition zone of the end and side surfaces of the annular groove.
Выполнение цапфы с кольцевой проточкой под замковый узел, а замкового узла в виде разъемного кольца с выступами и впадинами на внутренней его поверхности, контактирующего с ответными выступами и впадинами на цилиндрической поверхности цапфы в зоне кольцевой проточки и жестко соединенного с шарошкой, позволяет увеличить опорную поверхность шарошки. Увеличение опорной поверхности шарошки соответственно уменьшает удельную нагрузку и тем самым увеличивает работоспособность как опоры, так и долота в целом. Выполнение разъемной втулки из нескольких кольцевых сегментов, а зоны сопряжения торцевой и внутренней поверхностей разъемного кольца с радиусом, соответствующим радиусу дуги зоны перехода торцевой и боковой поверхностей кольцевой проточки, позволяет исключить возникновение зон концентрации напряжений в цапфе и тем самым увеличить срок службы опоры долота.The execution of the trunnion with an annular groove under the locking assembly, and the locking assembly in the form of a detachable ring with protrusions and depressions on its inner surface in contact with the mating protrusions and depressions on the cylindrical surface of the trunnion in the zone of the annular groove and rigidly connected to the cone . The increase in the supporting surface of the cone accordingly reduces the specific load and thereby increases the efficiency of both the support and the bit as a whole. The execution of the detachable sleeve from several annular segments, and the interface zone of the end and inner surfaces of the detachable ring with a radius corresponding to the radius of the arc of the transition zone of the end and side surfaces of the annular groove, eliminates the occurrence of stress concentration zones in the axle and thereby increase the life of the bit support.
Изобретение поясняется чертежом, на котором фиг.1 изображает общий вид опоры долота; фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.The invention is illustrated in the drawing, in which figure 1 depicts a General view of the support bit; figure 2 - section aa in figure 1.
Опора бурового шарошечного долота включает цапфу 1 с закрепленной на ней посредством замкового узла шарошкой 2. Цапфа 1 выполнена с кольцевой проточкой 3, в которой размещен замковый узел, выполненный в виде разъемного кольца, состоящего из нескольких частей в виде кольцевых сегментов 4, каждый из которых жестко соединен с шарошкой 2 посредством стопорного элемента 5. Внутренняя поверхность разъемного кольца и контактирующая с ней наружная поверхность цапфы 1 в зоне кольцевой проточки 3 выполнены с выступами 8 и ответными им впадинами 9. При этом зона перехода внутренней поверхности разъемного кольца к его торцевой поверхности выполнена по выпуклой дуге 10 с радиусом, соответствующим радиусу вогнутой дуги 11, соединяющей торцевую и цилиндрическую поверхности кольцевой проточки 3. Толщина кольцевых сегментов 4, образующих разъемное кольцо, выбирается таким образом, чтобы внутренний диаметр их был равен наружному диаметру кольцевой проточки 3 цапфы 1, а наружный - внутреннему диаметру шарошки 2. При этом суммарная длина внутренних дуг кольцевых сегментов 4 должна соответствовать примерно наружному диаметру цапфы 1 в зоне их контакта, а сумма их наружных дуг - внутреннему диаметру шарошки 2. Кольцевые сегменты 4 разъемного кольца могут соединяться то типу «шип-паз» (на фиг.2 показаны пунктиром), когда выступ (шип) 6 одного сегмента 4 входит в ответный паз 7 другого сегмента. Возможно жесткое соединение кольцевых сегментов 4 между собой посредством сварки, пайки или любым другим известным способом. В этом случае возможно использование одного стопорного элемента 5 большого диаметра.The support of the roller cone bit includes a
Монтаж опоры долота осуществляется следующим образом. Вначале в кольцевой проточке 3 цапфы 1 устанавливают кольцевые сегменты 4, которые затем фиксируют относительно шарошки 2 стопорными элементами 5. В случае необходимости кольцевые сегменты 4 предварительно жестко соединяют между собой, а образованное таким образом кольцо жестко фиксируют с шарошкой 2 любым известным способом, например стопорным разрезным кольцом (не показано) или штифтом (фиг.1 и 2).Installation of the support bit is as follows. First,
Принцип работы опоры долота заключается в следующем. Под действием осевой нагрузки и крутящего момента, передаваемого с поверхности через колонну бурильных труб, породоразрушающие элементы шарошки 2 внедряются в породу и разрушают ее. Разрушенная порода удаляется с забоя скважины промывочной жидкостью, подаваемой через промывочную систему долота. В процессе бурения осевая нагрузка воспринимается опорными элементами долота, в том числе кольцевыми сегментами 4. При этом благодаря выполнению запорного узла в виде плавающего подшипника, контактирующего с цапфой 1 посредством выступов 9 и впадин 10, обеспечивается снижение трения между контактирующими поверхностями шарошки 2 и цапфы 1 и увеличение опорной поверхности шарошки 2. Это увеличивает работоспособность как всей опоры, так и долота в целом. Одновременно с этим исключаются все операции по сверлению канала для установки замкового шарикового подшипника и сварочные работы по креплению замкового пальца. Такое решение в первую очередь благоприятно скажется при создании и эксплуатации долот малого диаметра. Отсутствие сварочных работ также позволяет повысить надежность и работоспособность опоры благодаря сохранению твердости термообработанных поверхностей опоры. Особое значение это имеет для долот с герметизированной опорой, которые в последнее время находят все более широкое применение в практике буровых работ. Все это позволяет повысить технико-экономические показатели буровых работ в первую очередь за счет применения форсированных режимов бурения.The principle of operation of the bit support is as follows. Under the action of axial load and torque transmitted from the surface through the drill pipe string, rock cutting elements of the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005122915/03A RU2287656C1 (en) | 2005-07-20 | 2005-07-20 | Support for rolling cutter bit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005122915/03A RU2287656C1 (en) | 2005-07-20 | 2005-07-20 | Support for rolling cutter bit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2287656C1 true RU2287656C1 (en) | 2006-11-20 |
Family
ID=37502351
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005122915/03A RU2287656C1 (en) | 2005-07-20 | 2005-07-20 | Support for rolling cutter bit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2287656C1 (en) |
-
2005
- 2005-07-20 RU RU2005122915/03A patent/RU2287656C1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7387177B2 (en) | Bearing insert sleeve for roller cone bit | |
US7270379B2 (en) | Tool holder block and sleeve retained therein by interference fit | |
RU2291270C1 (en) | Rolling cutter drilling bit | |
US9238944B2 (en) | Tri-cone bit for high RPM drilling applications | |
US20070158114A1 (en) | Seal insert ring for roller cone bits | |
RU2556579C2 (en) | Roller bit for drilling hard rocks that features mechanical seal and fine heat characteristics | |
CA2785817C (en) | Drive pin support | |
RU2287656C1 (en) | Support for rolling cutter bit | |
AU632588B2 (en) | Improved rotary drill bits | |
US2194675A (en) | Drill bit | |
WO2005080741A1 (en) | Mud debris diverter for earth-boring bit | |
RU2291272C1 (en) | Rolling cutter drilling bit support | |
RU2374419C1 (en) | Cone bit support (versions) | |
US11946334B2 (en) | Flow splitting device for gas reverse circulation drilling | |
RU2308591C1 (en) | Cone bit bearing structure | |
RU2359100C1 (en) | Bore bit (versions) | |
RU2342512C1 (en) | Support of drilling roller cutting tool | |
RU2281376C1 (en) | Roller drill bit bearing | |
RU2351740C1 (en) | Support of cone bit | |
RU2291273C1 (en) | Support for rolling cutter bit and method for mounting thereof | |
WO2008030205A1 (en) | Drill bit provided with a sealed bearing support | |
RU2377382C1 (en) | Roller cutter drilling tool bearing assembly (versions) | |
RU2465428C1 (en) | Sealed bearing structure of drilling bit | |
RU2365733C1 (en) | Drill bit bearing structure | |
RU2476661C1 (en) | Roller bit support (versions) |