RU2473770C1 - Drilling rock bit - Google Patents
Drilling rock bit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2473770C1 RU2473770C1 RU2011140286/03A RU2011140286A RU2473770C1 RU 2473770 C1 RU2473770 C1 RU 2473770C1 RU 2011140286/03 A RU2011140286/03 A RU 2011140286/03A RU 2011140286 A RU2011140286 A RU 2011140286A RU 2473770 C1 RU2473770 C1 RU 2473770C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bit
- axis
- teeth
- angle
- inclination
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым шарошечным долотам для разбуривания, преимущественно, мягких пород и пород средней твердости.The invention relates to a rock cutting tool, namely to cone drill bits for drilling, mainly soft rocks and medium hard rocks.
Известно буровое трехшарошечное долото, включающее корпус и конусные шарошки с фрезерованными или литыми 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 milled or cast 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. “ Drill bits ”, M. Nedra, 1965, p. 86, Fig. 97).
Недостатком этого долота является малый ресурс его работы из-за низкой эффективности разрушения породы, особенно в центральной части забоя.The disadvantage of this bit is the small resource 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, включающее лапы с наклонными цапфами, параллельно смещенными в плане относительно оси долота, и установленные на них посредством замкового подшипника конические шарошки с фрезерованными или литыми 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, including paws with inclined pins parallel offset in plan relative to the axis of the bit, and conical cones mounted on them by means of a locking bearing with milled or cast teeth (see P. Paliy P.A. . and Korneev KE “Drill bits”, M. Nedra, 1971, p. 183, fig. U1. 45).
Данное долото благодаря параллельному смещению осей шарошек своим вооружением создает дробяще-режущее воздействие 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 crushing and cutting effect on the rock and thereby provides a more effective destruction of the face.
К недостаткам данного долота следует отнести опережающий выход из строя опоры долота по сравнению с вооружением, обусловленным восприятием усилия, направленным вдоль оси цапфы, одним замковым подшипником, что снижает эффективность работы долота в целом.The disadvantages of this bit include the leading failure of the support of the bit compared to armament due to the perception of force directed along the axis of the pin with one locking bearing, which reduces the overall efficiency of the bit.
В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы долота за счет увеличения работоспособности его опоры.In connection with the stated technical result of the invention is to increase the efficiency of the bit by increasing the efficiency of its support.
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 фрезерованными или литыми зубьями, согласно изобретению у всех шарошек, по меньшей мере, часть венцов выполнена с косыми зубьями, причем косые зубья наклонены к оси цапфы таким образом, чтобы суммарная осевая составляющая реакции забоя на ось вращения подшипникового узла в каждой шарошке была направлена в сторону оси долота.The technical result achieved is achieved by the fact that in the drill cone bit, including paws with inclined pins parallel offset in plan relative to the axis of the bit, and conical cones with milled or cast teeth mounted on them by means of a locking bearing, according to the invention, at least all cones have at least , part of the crowns is made with oblique teeth, with oblique teeth inclined to the axis of the journal so that the total axial component of the reaction of the face to the axis of rotation of the bearing assembly in each ball shke was directed toward the bit axis.
Достижению указанного технического результата способствует также и то, что угол наклона режущих кромок косых зубьев к образующей шарошки составляет 10-30, при этом меньшее значение угла наклона соответствует меньшему значению угла наклона цапфы к оси долота.The achievement of the specified technical result is also facilitated by the fact that the angle of inclination of the cutting edges of the oblique teeth to the forming cone is 10-30, while a lower value of the angle of inclination corresponds to a smaller value of the angle of inclination of the journal to the axis of the bit.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид долота, продольный разрез, на фиг.2 - схема расположения шарошек и их вооружения, на фиг.3 - схема действия сил на шарошке.The invention is illustrated by drawings, where in Fig.1 shows a General view of the bit, a longitudinal section, in Fig.2 is a diagram of the location of the cones and their weapons, Fig.3 is a diagram of the action of forces on the cone.
Буровое шарошечное долото содержит корпус 1 с наклонными цапфами 2, параллельно смещенными относительно оси долота на величину - ε (см. фиг.2 и 3), определяемую в зависимости от типа и размера бурового долота. На цапфах 2 посредством подшипников 3, один из которых замковый, установлены конические шарошки 4 с фрезерованными или литыми зубьями 5. У всех шарошек 4, по меньшей мере, часть венцов 6 выполнены с косыми зубьями 5, причем косые зубья 5 наклонены к оси цапфы 2 таким образом, чтобы осевая составляющая реакции забоя - (от усилия разрушения породы вследствие проскальзывания зубьев по забою - F) на ось вращения подшипникового узла в каждой шарошке 4 была направлена в сторону оси долота и частично или полностью компенсировала осевую составляющую реакции замкового подшипника - , создаваемую осевой нагрузкой на долото - Р, и направленную вдоль осей цапф 2 в противоположном направлении. Достижению указанного технического результата способствует также и то, что угол наклона - α режущих кромок косых зубьев 5 к образующей шарошки 4 выбран равным 10-30°, при этом меньшее значение угла наклона - α соответствует меньшему значению угла наклона - β цапфы 2 к оси долота, т.е. чем меньше угол наклона - β, тем меньше должен быть угол α. Увеличение угла наклона - β должно сопровождаться увеличением угла α.The roller cone bit contains a
Принцип работы бурового долота заключается в следующем. При вращении долота шарошки 4 перекатываются с одновременным проскальзыванием по поверхности забоя и разрушают породу под воздействием осевой нагрузки и крутящего момента. Выполнение долота с параллельно смещенными в плане шарошками способствует повышению эффективности разрушения горных пород, особенно это касается пластичных пород. Разрушенная порода, благодаря выполнению венцов 6 шарошек 4 с косыми зубьями 5, наклоненными к оси цапфы 2 таким образом, чтобы осевая составляющая реакции забоя - (от усилия разрушения породы вследствие проскальзывания зубьев по забою - F) на ось вращения подшипникового узла в каждой шарошке 4 была направлена в сторону оси долота и компенсировала осевую составляющую реакции замкового подшипника - , создаваемую осевой нагрузкой на долото - Р, и направленную вдоль осей цапф 2 в противоположном направлении. При этом угол наклона - α режущих кромок косых зубьев 5 к образующей шарошки 4, составляющий 10-30°, обеспечивает наиболее оптимальное значение для разрушения мягких и средней твердости пород. Величина угла наклона - α режущих кромок косых зубьев 5 к образующей шарошки 4 выбирается в зависимости от угла наклона - β цапфы 2 к оси долота, причем меньшее значение угла наклона - α соответствует меньшему значению угла β.The principle of operation of the drill bit is as follows. When the bit is rotated, cones 4 roll with simultaneous slipping over the face surface and destroy the rock under the influence of axial load and torque. The implementation of the bit with parallel cones shifted in plan contributes to the efficiency of rock destruction, especially with regard to ductile rocks. The destroyed rock, due to the execution of
При выполнении вооружения шарошек долота по предложенной схеме с косыми зубьями обеспечивается компенсация осевой составляющей реакции замкового подшипника - , от усилия - РОС и тем самым разгружается замковый подшипник от усилий, направленных вдоль оси долота, что повышает ресурс его работы, а следовательно, и долота в целом.When performing armament cone bits according to the proposed scheme with oblique teeth provides compensation for the axial component of the reaction of the castle bearing - , from the force - P OS, and thus the lock bearing is unloaded from the forces directed along the axis of the bit, which increases the resource of its work, and therefore the bit as a whole.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011140286/03A RU2473770C1 (en) | 2011-10-05 | 2011-10-05 | Drilling rock bit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011140286/03A RU2473770C1 (en) | 2011-10-05 | 2011-10-05 | Drilling rock bit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2473770C1 true RU2473770C1 (en) | 2013-01-27 |
Family
ID=48807028
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011140286/03A RU2473770C1 (en) | 2011-10-05 | 2011-10-05 | Drilling rock bit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2473770C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2543760C1 (en) * | 2014-02-05 | 2015-03-10 | Дмитрий Юрьевич Сериков | Rock drill bit |
RU2543824C1 (en) * | 2014-02-05 | 2015-03-10 | Дмитрий Юрьевич Сериков | Rock drill bit |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1472617A1 (en) * | 1986-10-15 | 1989-04-15 | М. Г. Абрамсон, В. Н. Позднышев, В. И. Поздн ков и А. К. Забурдаев | Roller bit |
EP0511547A2 (en) * | 1991-05-01 | 1992-11-04 | Smith International, Inc. | Rock bit |
RU2334862C1 (en) * | 2007-01-19 | 2008-09-27 | Николай Митрофанович Панин | Rotary drilling bit (versions) |
RU2390617C1 (en) * | 2009-02-20 | 2010-05-27 | Николай Митрофанович Панин | Drilling triple cone rock bit |
RU2394145C1 (en) * | 2009-06-24 | 2010-07-10 | Дмитрий Юрьевич Сериков | Drilling cone bit with central flush |
-
2011
- 2011-10-05 RU RU2011140286/03A patent/RU2473770C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1472617A1 (en) * | 1986-10-15 | 1989-04-15 | М. Г. Абрамсон, В. Н. Позднышев, В. И. Поздн ков и А. К. Забурдаев | Roller bit |
EP0511547A2 (en) * | 1991-05-01 | 1992-11-04 | Smith International, Inc. | Rock bit |
RU2334862C1 (en) * | 2007-01-19 | 2008-09-27 | Николай Митрофанович Панин | Rotary drilling bit (versions) |
RU2390617C1 (en) * | 2009-02-20 | 2010-05-27 | Николай Митрофанович Панин | Drilling triple cone rock bit |
RU2394145C1 (en) * | 2009-06-24 | 2010-07-10 | Дмитрий Юрьевич Сериков | Drilling cone bit with central flush |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2543760C1 (en) * | 2014-02-05 | 2015-03-10 | Дмитрий Юрьевич Сериков | Rock drill bit |
RU2543824C1 (en) * | 2014-02-05 | 2015-03-10 | Дмитрий Юрьевич Сериков | Rock drill bit |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2536914C2 (en) | Dynamically stable hybrid drill bit | |
US10190366B2 (en) | Hybrid drill bits having increased drilling efficiency | |
US9574405B2 (en) | Hybrid disc bit with optimized PDC cutter placement | |
US8678111B2 (en) | Hybrid drill bit and design method | |
US20160348440A1 (en) | Hybrid drill bit | |
RU2394145C1 (en) | Drilling cone bit with central flush | |
US20140353046A1 (en) | Hybrid bit with roller cones near the bit axis | |
CA2522019A1 (en) | Nutating single cone drill bit | |
RU2473770C1 (en) | Drilling rock bit | |
RU2425945C1 (en) | Three-cone rolling drilling bit | |
RU2427700C1 (en) | Drill cone bit | |
RU2394146C1 (en) | Bore hydro-monitored cone bit | |
RU2390617C1 (en) | Drilling triple cone rock bit | |
RU2520974C1 (en) | Roller bit | |
RU2391483C1 (en) | Rolling drilling bit | |
RU2334862C1 (en) | Rotary drilling bit (versions) | |
RU2508440C1 (en) | Rolling drilling bit | |
RU2543824C1 (en) | Rock drill bit | |
RU2389858C1 (en) | Rolling drilling bit | |
RU2385405C1 (en) | Rolling drilling bit | |
RU2351741C1 (en) | Support of drilling cone bit (versions) | |
RU2675265C1 (en) | Rolling one-cone drilling bit (versions) | |
RU2543760C1 (en) | Rock drill bit | |
RU2351739C1 (en) | Support of drilling cone bit | |
RU2657534C1 (en) | Drilling two-roller bit |