RU2394145C1 - Drilling cone bit with central flush - Google Patents
Drilling cone bit with central flush Download PDFInfo
- Publication number
- RU2394145C1 RU2394145C1 RU2009124060/03A RU2009124060A RU2394145C1 RU 2394145 C1 RU2394145 C1 RU 2394145C1 RU 2009124060/03 A RU2009124060/03 A RU 2009124060/03A RU 2009124060 A RU2009124060 A RU 2009124060A RU 2394145 C1 RU2394145 C1 RU 2394145C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- teeth
- bit
- oblique
- cone bit
- angle
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым шарошечным долотам для разрушения мягких пород и пород средней твердости, преимущественно пластичных.The invention relates to a rock cutting tool, and in particular to cone drill bits for breaking soft rocks and rocks of medium hardness, mainly plastic.
Известно буровое трехшарошечное долото, включающее корпус и конусные шарошки с литыми или фрезерованными зубьями, у которых оси симметрии рабочих кромок совпадают с диаметральной плоскостью шарошек и пресекаются с осью шарошки в ее вершине (см. Палий П.А. и Корнеев К.Е. Буровые долота, М.: Недра, 1965 г., с.86, рис.97).A three-cone drill bit is known, including a body and conical cones with cast or milled teeth, in which the axis of symmetry of the working edges coincide with the diametrical plane of the cones and intersect with the cone axis at its apex (see Paliy P.A. and Korneev K.E. chisels, M .: Nedra, 1965, p. 86, fig. 97).
Недостатком этого долота является невысокая производительность его работы из-за низкой эффективности разрушения породы, особенно в центральной части забоя.The disadvantage of this bit is the low productivity of its work due to the low efficiency of rock destruction, especially in the central part of the face.
Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является буровое шарошечное долото с центральной промывкой, включающее лапы с наклонными цапфами, параллельно смещенными в плане относительно оси долота, и установленные на них посредством замкового подшипника конические шарошки с литыми или фрезерованными зубьями (см. Палий П.А. и Корнеев К.Е. Буровые долота, М.: Недра, 1971 г., с.183, рис.У1.45).The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a cone drill bit with a central flushing, including paws with inclined trunnions parallel offset in plan relative to the axis of the bit, and conical cones mounted on them by means of a lock bearing with cast or milled teeth (see Paliy P.A. and Korneev K.E. Drill bits, M .: Nedra, 1971, p. 183, fig. U1.45).
Данное долото благодаря параллельному смещению осей шарошек своим вооружением создает «эффект проскальзывания» зубчатого вооружения в момент воздействия на породу и тем самым обеспечивает более эффективное разрушение забоя.This bit due to the parallel displacement of the axes of the cone with its weapons creates a “slippage effect” of the gear at the moment of impact on the rock and thereby provides a more effective destruction of the face.
К недостаткам данного долота следует отнести сравнительно высокую вероятность образования рейки на забое скважины при бурении пород средней твердости и залипание вооружения в мягких вязких породах, а также значительную энергоемкость процесса удаления породы в затрубное пространство, что связано с нерациональной схемой расположения зубьев на шарошках.The disadvantages of this bit include the relatively high likelihood of a lath formation at the bottom of the well when drilling medium hard rocks and sticking of weapons in soft viscous rocks, as well as the significant energy intensity of the process of removing the rock in the annulus, which is associated with an irrational arrangement of the teeth on the cutters.
В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы долота за счет снижения энергоемкости процесса разрушения породы и облегчения удаления ее с забоя скважины путем оптимизации схемы расположения зубьев периферийной части шарошек.In connection with the stated technical result of the invention is to increase the efficiency of the bit by reducing the energy consumption of the process of destruction of the rock and facilitate its removal from the bottom of the well by optimizing the arrangement of the teeth of the peripheral part of the cone.
Поставленный технический результат достигается тем, что в буровом шарошечном долоте, включающем лапы с наклонными цапфами, параллельно смещенными в плане относительно оси долота, и установленные на них посредством замкового подшипника конические шарошки с литыми или фрезерованными зубьями, согласно изобретению у всех шарошек периферийные венцы выполнены с косыми зубьями, имеющими правое направление подъема образующей винтовой линии площадки притупления при осуществлении бурения путем вращения долота по часовой стрелке и левое - при вращении долота против часовой стрелки, причем косые зубья имеют асимметричную клиновидную форму, при этом угол наклона набегающей грани косого зуба к плоскости забоя больше, чем у сбегающей грани.The technical result is achieved by the fact that in the cone drill bit, which includes paws with inclined pins parallel offset in plan relative to the axis of the bit, and conical cones with cast or milled teeth mounted on them by means of a lock bearing, according to the invention, all cones have peripheral crowns with oblique teeth having the right direction of elevation of the generatrix of the blunting pad helix when drilling by turning the bit clockwise and the left when the rotation of the bit counterclockwise, and the oblique teeth have an asymmetric wedge-shaped shape, while the angle of inclination of the running face of the oblique tooth to the face plane is greater than that of the running face.
Достижению указанного технического результата способствует также и то, что угол наклона режущих кромок косых зубьев к образующей шарошки составляет 10-30°.The achievement of the technical result also contributes to the fact that the angle of inclination of the cutting edges of the oblique teeth to the forming cone is 10-30 °.
Изобретение поясняется чертежами, на которых представлены: фиг.1 - общий вид долота; фиг.2 - схема шарошечного долота с косозубым вооружением; фиг.3 - поперечный разрез ассиметричного зуба шарошки с косозубым вооружением.The invention is illustrated by drawings, on which are presented: figure 1 - General view of the bit; figure 2 is a diagram of a cone bit with helical arms; figure 3 is a transverse section of an asymmetric cone tooth with helical arms.
Буровое шарошечное долото содержит корпус 1 с наклонными цапфами 2, параллельно смещенными относительно оси долота на величину ε, определяемую в зависимости от типа и размера бурового долота. На цапфах 2 посредством подшипников 3, один из которых замковый, установлены конические шарошки 4 с литыми или фрезерованными зубьями. У всех шарошек 4 периферийные венцы 5 выполнены с косыми зубьями 6, имеющими правое направление подъема образующей винтовой линии площадки притупления при осуществлении бурения путем вращения долота по часовой стрелке и левое - при вращении долота против часовой стрелки. При этом угол наклона α передней (набегающей) грани 7 косого зуба 6 к площадке притупления 10 больше, чем угол β у задней (сбегающей) грани 8 того же зуба 6. Угол наклона режущих кромок косых зубьев 6 к образующей шарошки составляет 10-30°. Причем большее значение угла наклона соответствует более мягким породам. Для очистки забоя и удаления разрушенной породы долото снабжено центральной промывочной системой, например, в виде твердосплавного сопла 9 с боковыми прорезями, ориентированными в межшарошечное пространство. Возможен вариант оснащения долота комбинированной системой промывки, когда вместе с центральным соплом 9 используются также и боковые гидромониторные насадки. Однако при этом основной поток промывочной жидкости должен проходить через центральную часть долота. Центральное сопло 9 может быть закреплено в полости корпуса 1 как посредством промежуточной втулки, так и непосредственно в канале.The cone drill bit comprises a
Принцип работы бурового долота заключается в следующем. При вращении долота шарошки 4 перекатываются по поверхности забоя с небольшим проскальзыванием и разрушают породу под воздействием осевой нагрузки и крутящего момента. Выполнение долота с параллельно смещенными в плане шарошками 4 способствует повышению эффективности разрушения горных пород, особенно пластичных. Разрушенная порода, благодаря выполнению периферийных венцов 5 с косыми зубьями 6, имеющими правое направление подъема образующей винтовой линии площадки притупления при осуществлении бурения путем вращения долота по часовой стрелке и левое - при вращении против часовой стрелки, эвакуируется за счет «грейдерного эффекта» в сторону стенок скважины и не попадает под зубья венцов основного конуса, что повышает эффективность очистки забоя. Этому способствует и то, что основной поток промывочной жидкости из центрального сопла 9 направляет шлам в сторону стенок скважины, а также выбор угла наклона режущих кромок косых зубьев 6 к образующей шарошки 4 в пределах 10-30°. Указанный угол является оптимальным для эффективного удаления образующегося шлама при бурении по мягким и средней твердости породам. Помимо этого, улучшению разрушения породы и очистки забоя от шлама способствует выполнение угла наклона α передней (набегающей) грани 7 косого зуба 6 к площадке притупления 10 зуба больше, чем угол β у задней (сбегающей) грани 8. Это объясняется тем, что при таком выполнении косых зубьев 6 увеличивается передний угол резания набегающей грани 7 в момент ее соприкосновения с забоем, увеличивая тем самым агрессивность вооружения, а также снижается эффект блокирование породы в зоне ее разрушения в межзубном пространстве и разрушенная порода не прижимается к поверхности забоя, а свободно удаляется в затрубное пространство. При бурении по породам, содержащим абразивные частицы, такое выполнение зубьев позволяет увеличить и срок их службы, благодаря меньшему износу промывочной жидкостью.The principle of operation of the drill bit is as follows. When the bit is rotated, cones 4 roll over the surface of the face with little slippage and destroy the rock under the influence of axial load and torque. The implementation of the bit with parallel cones shifted in plan 4 contributes to the efficiency of destruction of rocks, especially ductile. The destroyed rock, due to the peripheral crowns 5 with oblique teeth 6 having the right direction of elevation of the generatrix of the blunting pad during drilling by turning the bit clockwise and the left when turning counterclockwise, is evacuated due to the "grader effect" towards the walls wells and does not fall under the teeth of the crowns of the main cone, which increases the efficiency of cleaning the face. This is facilitated by the fact that the main flow of the flushing fluid from the
Таким образом, применение предложенного долота благодаря оптимальной схеме вооружения периферийной части шарошек при совместном использовании ее с центральной или комбинированной промывкой позволит повысить проходку и механическую скорость бурения и тем самым снизить себестоимость буровых работ.Thus, the use of the proposed bit due to the optimal armament scheme of the peripheral part of the roller cutters when used together with a central or combined flushing will increase the penetration and mechanical drilling speed and thereby reduce the cost of drilling.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009124060/03A RU2394145C1 (en) | 2009-06-24 | 2009-06-24 | Drilling cone bit with central flush |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009124060/03A RU2394145C1 (en) | 2009-06-24 | 2009-06-24 | Drilling cone bit with central flush |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2394145C1 true RU2394145C1 (en) | 2010-07-10 |
Family
ID=42684688
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009124060/03A RU2394145C1 (en) | 2009-06-24 | 2009-06-24 | Drilling cone bit with central flush |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2394145C1 (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2473770C1 (en) * | 2011-10-05 | 2013-01-27 | Дмитрий Юрьевич Сериков | Drilling rock bit |
RU2520656C1 (en) * | 2013-05-24 | 2014-06-27 | Дмитрий Юрьевич Сериков | Roller bit with asymmetric flushing |
RU2522608C1 (en) * | 2013-07-05 | 2014-07-20 | Дмитрий Юрьевич Сериков | Rock drill bit |
RU2600225C1 (en) * | 2014-07-24 | 2016-10-20 | Дмитрий Юрьевич Сериков | Roller reamer |
CN110158690A (en) * | 2019-05-16 | 2019-08-23 | 江苏徐工工程机械研究院有限公司 | Milling wheel with mixed toothed plate and double-wheel slot milling machine |
RU2725711C1 (en) * | 2019-06-26 | 2020-07-03 | Дмитрий Юрьевич Сериков | Above-bit calibrator |
CN113482538A (en) * | 2021-08-11 | 2021-10-08 | 沧州格锐特钻头有限公司 | Roller bit with rotation speed detection function |
-
2009
- 2009-06-24 RU RU2009124060/03A patent/RU2394145C1/en active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
ПАЛИЙ П.А и др. Буровые долота. - М.: Недра, 1965, с.86, рис.97. * |
ПАЛИЙ П.А и др. Буровые долота. - М.: Недра, 1971, с.183, рис.VI.45. * |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2473770C1 (en) * | 2011-10-05 | 2013-01-27 | Дмитрий Юрьевич Сериков | Drilling rock bit |
RU2520656C1 (en) * | 2013-05-24 | 2014-06-27 | Дмитрий Юрьевич Сериков | Roller bit with asymmetric flushing |
RU2522608C1 (en) * | 2013-07-05 | 2014-07-20 | Дмитрий Юрьевич Сериков | Rock drill bit |
RU2600225C1 (en) * | 2014-07-24 | 2016-10-20 | Дмитрий Юрьевич Сериков | Roller reamer |
CN110158690A (en) * | 2019-05-16 | 2019-08-23 | 江苏徐工工程机械研究院有限公司 | Milling wheel with mixed toothed plate and double-wheel slot milling machine |
CN110158690B (en) * | 2019-05-16 | 2024-03-01 | 江苏徐工工程机械研究院有限公司 | Milling wheel with mixed tooth plate and double-wheel slot milling machine |
RU2725711C1 (en) * | 2019-06-26 | 2020-07-03 | Дмитрий Юрьевич Сериков | Above-bit calibrator |
CN113482538A (en) * | 2021-08-11 | 2021-10-08 | 沧州格锐特钻头有限公司 | Roller bit with rotation speed detection function |
CN113482538B (en) * | 2021-08-11 | 2022-09-06 | 沧州格锐特钻头有限公司 | Roller bit with rotation speed detection function |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2394145C1 (en) | Drilling cone bit with central flush | |
US5016718A (en) | Combination drill bit | |
EP0723066B1 (en) | Earth-boring bit with improved cutting structure | |
RU2531720C2 (en) | Hybrid drilling bit with high side front inclination angle of auxiliary backup cutters | |
US6367569B1 (en) | Replaceable multiple TCI kerf ring | |
US5819861A (en) | Earth-boring bit with improved cutting structure | |
NO831219L (en) | DRILLING DEVICE. | |
CN103541660A (en) | Composite type eccentric one-cone bit | |
RU2394146C1 (en) | Bore hydro-monitored cone bit | |
US7025155B1 (en) | Rock bit with channel structure for retaining cutter segments | |
RU2332553C2 (en) | Drill bit for percussion drilling, drilling system incorporating such drill bit and well-boring method | |
US6209668B1 (en) | Earth-boring bit with improved cutting structure | |
RU2427700C1 (en) | Drill cone bit | |
RU2425945C1 (en) | Three-cone rolling drilling bit | |
CN206220857U (en) | A kind of alternately plow and the composite drill bit for scraping butt formula combined-breaking rock | |
RU2520974C1 (en) | Roller bit | |
RU2315850C1 (en) | Blade drill bit to drill rock having alternating rigidity | |
US20140076639A1 (en) | Rock Bit and Cutter Teeth Geometries | |
RU2334862C1 (en) | Rotary drilling bit (versions) | |
RU2543823C1 (en) | Rock drill bit | |
CN111720060A (en) | Impact cutting composite two-stage drill bit | |
RU2473770C1 (en) | Drilling rock bit | |
RU2337229C1 (en) | Drill disk bit | |
RU2579823C1 (en) | Drill disk bit | |
RU2543824C1 (en) | Rock drill bit |