Основной конус - шарошка
Cтраница 3
Вооружение шарошек разрушается в основном в результате ударно-абразивного износа и микрорезания, причем износ венцов шарошек неравномерен. Зубья периферийного венца изнашиваются значительно меньше, чем зубья венцов основного конуса шарошки. Чем ближе к вершине шарошки расположен венец, тем значительнее износ его рабочих поверхностей. [31]
 |
Характеристики скалывающей способности шарошечных долот. [32] |
В качестве примера взято долото типа С диаметром 215 9 мм, имеющее трехконусные шарошки с утлом наклона а 57 5 и смещением осей шарошек в плане k 5 мм. Из рис. 4.13, б видно, что вооружение на основном конусе шарошки имеет отрицательное тангенциальное скольжение, в пределах первого конуса это скольжение меняет знак, а на втором дополнительном конусе тангенциальное скольжение положительное и быстро увеличивается при приближении к периферии. Из формул (4.13) следует, а из рис. 4.13, б видно, что удельная продольная скорость скольжения не зависит от положения на образующей и имеет тот же порядок, что и v, уд. [33]
В качестве примера взято долото типа С диаметром 215 9 мм, имеющее трехконусные шарошки с углом наклона 57 5 и смещением осей шарошек в плане k - 5 мм. Из рис, 9 6, б видно, что вооружение на основном конусе шарошки имеет отрицательное тангенциальное скольжение, в пределах первого дополнительного конуса это скольжение меняет знак, а на втором дополнительном конусе тангенциальное скольжение положительное и быстро увеличивается при приближении к периферии. Из формул (9.23) следует, а из рис. 9.6, б видно, что удельная продольная скорость скольжения не зависит от положения на образующей и имеет тот же порядок, что и У ( УД. [34]
При работе агрегатами РТБ используются серийные трехшаро-шечные долота диаметрами 396, 394, 445 и 490 мм и специальные долота типа ДРБ. Характерной особенностью вооружения шарошек долот типа ДРБ является наличие фрезерованных или твердосплавных зубьев на периферийных венцах, поскольку зубья на основных конусах шарошек при плоском забое в разрушении породы не участвуют. Корпус долота типа ДРБ усиленный, в плане имеет треугольную конфигурацию с вершинами по лапам. [35]
Долота типа М предназначены для бурения скважин в не сцементированных и рыхлых породах преимущественно 3 - й категории твердости ( по Л. А. Шрейнеру) и 2 - 3 - й категорий по абразивности ( по Л. А. Шрейнеру), таких, как супеси, суглинки, слабые глины, мерзлые илистые грунты, слежавшиеся пески. Поэтому эти долота должны производить максимальное взрыхляюще-режущее и скребущее действие на забой скважины, что обеспечивается крупными породоразрушающими элементами - зубьями, максимально возможным смещением осей, максимальным углом наклона цапф к центральной оси долота и наибольшим углом основного конуса шарошки. [36]
Шпуровые шарошечные долота разрабатываются для бурения шпуров глубиной до 15 м в твердых и крепких породах. В этих условиях наиболее важное значение приобретает механическая скорость бурения с одноразовым использованием долота. Поэтому на основных конусах шарошек твердосплавные зубки располагаются в шахматном порядке, угол наклона осей шарошек к оси долота увеличивается до 53, а насыщенность калибрующего вооружения на затылочном конусе снижается. [37]
 |
Двухшарошеч-ное долото 4В - 93К. [38] |
Долото состоит из двух сваренных секций, образующих корпус долота с присоединительным резьбовым ниппелем. Секции долота состоят из лап, на которых с помощью подшипников, качения и скольжения смонтированы шарошки, вооруженные твердосплавными зубками. Твердосплавные зубки на основных конусах шарошек расположены в два ряда на каждом венце. Причем зубки одного ряда наклонены под острым углом к зубкам другого ряда, что позволяет вывести из соприкосновения основания зубков, а это дает возможность насытить венды наибольшим числом зубков. [39]
Трехшарошечное долото Ш-1120 К разработано во ВНИИБТ и предназначено для бурения геологоразведочных скважин в особо крепких породах X-XII категорий с промывкой забоя водой или глинистым раствором. Конструкция этого долота аналогична конструкции долота Ш-1120 К и отличается только наличием более мелкого вооружения, состоящего из твердосплавных цилиндрических зубков диаметром 4 мм со сферической рабочей поверхностью. Зубки выполнены по самоочищающейся схеме на основных конусах шарошек. Калибрующее вооружение представляет собой наклонные сектора, расположенные на затылочных конусах Шарошек и наплавленные крупнозернистым твердым сплавом типа релит. [40]
Кинематические схемы долот типа М обеспечивают качение шарошек по забою со значительным проскальзыванием зубьев вследствие увеличенной величины смещения осей шарошек относительно оси долота и в. Поэтому зубья работают не только с элементами скалывания, но и с элементами резания. Все новые конструкции двухшарошечных долот имеют самоочищающуюся схему расположения венцов на основном конусе шарошек. Калибровку диаметра скважины осуществляет наплавленный спой крупнозернистого, сплава на затылочном конусе шарошек. Двухшарошеч-ные долота типа М разработаны диаметрами 112 132 и 151 мм. [41]
Такое смещение обеспечивает необходимое проскальзывание зубьез шарошек в заданном диаметре долота. Вылет вершин шарошек за ось долота S выбирают в зависимости от высоты зубьев на венцах основного конуса шарошек, и он равен половине высоты зубьев с учетом величины зазора между вершинами зубьев и донышками межвеяцовых канавок. Для долота типа С диаметром 151 мм высота зубьев равна 10 - 12 мм, следовательно, значение S выбираем равным 5 мм. [42]
Вал каждого турбобура вращается вокруг его оси, а весь агрегат под действием реактивного момента вращается вокруг своей оси ( или вокруг оси скважины) в обратную сторону. При таком движении образуется плоский забой скважины и в работе по разрушению пород в основном участвуют зубцы периферийных венцов шарошек долота. Поэтому при РТВ экономичней применять специальные долота типа ДРБ, у которых отсутствуют зубцы на основных конусах шарошек. Естественно, при РТБ необходим значительно больший расход Q, чем в процессе обычного турбинного бурения. [43]
Для разрушения породы на периферии забоя и калибровки скважины по диаметру на шарошках долот типов М имеются калибрующие зубья. Последние имеют повышенную прочность, что позволяет им производить большую работу разрушения по сравнению с зубьями основного конуса шарошек. Для более глубокого внедрения зубьев в породу их делают большей высоты и реже располагают по всем венцам; между зубьями имеются фрезерованные площадки шириной, равной половине длины зуба. Калибрующие зубья имеют трапецеидальную форму и боковую торцовую поверхность, проходящую от вершины зубьев до основания шарошки. Эта калибрующая поверхность армируется крупнозернистым твердым сплавом релит и имеет разграничительные проточки, расположенные в промежутках между соседними зубьями. В связи с тем, что шарошки долота типа М имеют большой угол наклона к оси долота, а также увеличенное смещение осей, калибрующая поверхность располагается не на правильной конусной поверхности, а на сферической. Сферическая калибрующая поверхность в процессе работы долота увеличивается и приобретает шаровую форму с радиусом в центре долота. Крупнозернистым твердым сплавом армируется затылочная часть калибрующего конуса шарошки, а также набегающая часть боковых поверхностей зубьев. В некоторых современных конструкциях долот типа М калибрующее вооружение имеет усиление за счет дополнительного армирования тыльных поверхностей зубками цилиндрической формы Г5402 с плоской рабочей поверхностью из твердого сплава ВК. Зубки располагаются вместе с твердосплавной наплавкой на торцовых поверхностях калибрующих зубьев. [44]
Долото состоит из трех сваренных секций, образующих корпус долота с присоединительным резьбовым ниппелем. Секции долота смонтированы из цельнокованых лап, на цапфах которых с помощью двухрядного подшипника качения собраны шарошки, вооруженные стальными фрезерованными зубками. Зубки пирамидной формы с прямоугольной площадкой рабочего притупления, которая наклонена под острым углом к обра -, зующим основного конуса шарошки. Это позволяет зубьям производить концентрированный удар по поверхности забоя с увеличенным удельным давлением и скалывать наиболее крупные частицы пород. [45]
Страницы: 1 2 3 4