дисковое буровое долото

Формула изобретения

Дисковое буровое долото, содержащее П-образный корпус, закрепленную в корпусе ось с установленными на ней дисковыми шарошками и кольцевыми упорами, размещенными между внутренними торцевыми поверхностями дисковых шарошек, отличающееся тем, что внутренние торцевые поверхности дисковых шарошек и кольцевые упоры выполнены в виде конических зубчатых шестерен, установленных с возможностью взаимодействия между собой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к дисковым долотам, и может быть использовано при бурении скважин различного назначения.

Известно буровое дисковое долото, содержащее корпус и смонтированные на горизонтальной оси с помощью двухрядных подшипников скольжения диски с фрезерованными или твердосплавными зубками (авт. св. СССР № 250794, кл. Е21В 10/12, 1969 г).

Недостатком данного долота является быстрая потеря диаметра из-за одностороннего износа опоры долота.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому уровню является дисковое буровое долото, содержащее П-образный корпус, закрепленную в корпусе ось с установленными на ней дисковыми шарошками и кольцевыми подшипниками, размещенными между внутренними торцевыми поверхностями дисковых шарошек (авт. св. СССР № 1705538, кл. Е21В 10/12, 1992 г).

К недостаткам данного долота следует отнести невозможность синхронизации работы дисковых шарошек, что в случае заклинивания одной из шарошек приводит к неравномерному износу вооружения долота, и как следствие этого, - к снижению проходки и скорости бурения.

В соответствии с изложенным технической задачей изобретения является повышение проходки и скорости бурения за счет синхронизации работы дисковых шарошек.

Указанная техническая задача решается тем, что в дисковом буровом долоте, содержащим П-образный корпус, закрепленную в корпусе ось с установленными на ней дисковыми шарошками и кольцевыми упорами, размещенными между внутренними торцевыми поверхностями дисковых шарошек, согласно изобретению внутренние торцевые поверхности дисковых шарошек и кольцевые упоры выполнены в виде конических зубчатых шестерен, установленных с возможностью взаимодействия между собой.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображен общий вид долота в разрезе.

Буровое дисковое долото содержит П-образной формы корпус 1 с горизонтальной осью 3, на которой установлены дисковые шарошки 2 и кольцевые упоры 4, размещенные между внутренними торцевыми поверхностями 5 дисковых шарошек 3. Корпус 1 может быть выполнен в виде единой детали или в виде двух элементов, жестко соединенных посредством резьбы или сварки. При этом внутренние торцевые поверхности 5 дисковых шарошек 3 и кольцевые упоры 4 выполнены в виде конических зубчатых шестерен 7, установленных с возможностью взаимодействия между собой. Кольцевые упоры 4 установлены на горизонтальной оси 3 посредством дополнительных осей 6, которые жестко закреплены на оси 3 и установлены перпендикулярно к ней. Кольцевые упоры 4 установлены на вертикальных осях 6 посредством подшипников 8 с возможностью вращения.

Принцип работы долота заключается в следующем. При вращении долота дисковые шарошки 2 вращаются вокруг горизонтально закрепленной оси 3 долота в противоположном направлении. При этом кольцевые упоры 4, выполненные в виде конических зубчатых шестерен 7, контактируют с внутренними торцевыми поверхностями 5 обеих дисковых шарошек 2, выполненными также в виде зубчатых конических шестерен, и благодаря этому постоянно вращаются вокруг своих зафиксированных осей 6. Оси 6 закреплены в радиальных каналах, равномерно расположенных по окружности оси 2 долота. Благодаря использованию кольцевых упоров 4, диаметр которых кратно превышает диаметр шариков, обычно используемых в опорах качения шарошек, значительно сокращается износ опоры и повышается работоспособность долота в целом. Этому способствует и выполнение кольцевых упоров 4 и внутренних торцевых поверхностей 5 дисковых шарошек 2 в виде конических зубчатых шестерен 7, взаимодействующих между собой и обеспечивающих синхронизацию работы обеих дисковых шарошек 2, исключая их проскальзывание относительно забоя скважины. При заклинивании одной из дисковых шарошек 2, благодаря зубчатому зацеплению ее с кольцевыми упорами 4, она приводится во вращение от другой дисковой шарошки 2 через зубчатое зацепление кольцевых упоров 4 с дисковыми шарошками 2.

Таким образом, благодаря использованию зубчатого зацепления между дисковыми шарошками 2 и кольцевыми упорами 4 обеспечивается равномерная загрузка обеих дисковых шарошек 2 и, как следствие этого, - повышение как проходки, так и скорости бурения.