Теоретический материал 4

. Основной объем бурения в РОССИИ производится шарошечными долотами. В соответствии с ГОСТ 20692-75 шарошечные долота изготавливаются следующих типов (см. табл.№ 4.1.)

Таблица №4.1.

* - фрезерованные зубья - выполнены за одно целое с телом шарошки

** - вставные твердосплавные зубки - обычно карбит-вольфрамовые вставки

Выходным параметром вооружения является диаметром долота D_д, который равен диаметру окружности, лежащей в плоскости, перпендикулярной оси долота и проходящего через калибрующие стенку скважины точки на обратных конусах всех шарошек долота.

Венцы на шарошках размещаются так, что каждый венец, за исключением последнего (периферийного), поражает свою кольцевую часть забоя, а периферийные венцы всех шарошек – ту часть забоя, которая прилегает к стенки скважины.

Геометрической характеристикой венца является его ширина по вершине зубцов L_ig, где i - номер шарошки, а g - номер венца на шарошке

На венцах шарошек фрезеруются или крепятся элементы вооружения (зубцы), предназначенные для разрушения горной породы.

Зубец, как правило, имеет формы притупленного клина (рис. 1.5.). Он характеризуется длиной l, а шириной В₀ и начальной высотой h₀, углом заострения 2g, углами наклона j₁ и j₂ торцовых граней зубца к нормали, проведенной к площадке притупления. Размещение зубцов в венце определяется шагом j, измеренным по внешнему сечению венца.

Рисунок 1.5 Вооружение шарошек в виде притупленных клиньев и формы зубьев периферийных венцов. Вид со стороны обратного конуса: 1-канавка, 2-твердосплавная вставка.

С целью снижения потери диаметра долота в процессе бурения, вызванной износом обратного конуса, а также улучшения условий разрушения породы у стенки скважины на периферийных венцах могут фрезероваться клиновидные зубцы, имеющие по площадкам притупления Г, Т, П (рис. г) – образную форму, при этом «полочки» этих зубцов прилегают к обратному конусу шарошки, или «поперечные» зубцы, площадки притупления которых повернуты на 90 относительно образующей шарошки.

Боковые 1 и торцовые 2 грани зубцов, а также калибрующие поверхности обратных конусов 3 шарошек наплавляются (армируются) твердым зерновым сплавом – релитом, представляющим собой измельченный литой карбид вольфрама. Кроме того, в некоторых конструкциях долот в обратные конуса шарошек запрессовываются цилиндрические твердосплавные (сплав – ВКIIВК) вставки с последующей наплавкой. Для улучшения охлаждения наплавленных поверхностей обратных конусов на них выполняются канавки 5.

В ряде типов долот в качестве элементов вооружения на центральных и периферийных венцах используется твердосплавные зубки, изготовленные из вольфрамо – кобальтового сплава типа ВКI I ВК. Зубок имеет форму цилиндра, один торец которого плоский, а другой является рабочей головкой зубка, непосредственно воздействующий на горную породу.

По форме рабочей головки выпускаются зубки:

- конусно – клиновые типов «М» и «С» (рис. 1.5.а);

- клиновые типа «Т» (рис. 1.5.б);

- конусно – сферические типа «К» (рис. 1.5в).

Вариантом зубка «К» может быть конусно–сферический зубок с несколькими коническими поверхностями (рис. 1.6г). Зубок типа «М» имеет по сравнению с зубком «С» большую высоту рабочей головки h и меньший угол при вершине клина равный 60⁰.

Рисунок.1.5. Типы твердосплавных зубков

Твердосплавное вооружение долот принято характеризовать следующими конструктивными параметрами:

- диаметром зубка Д;

- формой рабочей головки зубка;

- глубиной запрессовки зубка в тело шарошки h₃;

- вылетом зубка из тела шарошки h_в;

- шагом размещения зубков в венце f.

У долот с твердосплавным вооружением для фрезерования стенки скважины обратным конусом и предотвращения его износа в последний запрессовываются цилиндрические твердосплавные зубки 4 с плоскими торцами (рис. 1.6 б).

Рисунок.1.6. Крепление твердосплавных зубков

Поиск по сайту: