Cтраница 4
Виноградова, Г. М. Сорокина и других [9, 49] показали, что основной причиной, ограничивающей ресурс работы шарошечных долот, является изнашивание опоры и зубчатого вооружения. Кроме того, от действия потока промывочной жидкости вооружение долот подвергается гидроабразивному изнашиванию. Кроме того, поверхности трения также подвергаются усталостному изнашиванию вследствие больших контактных давлений при циклическом приложении нагрузки. [46]
Рассмотрены принципиально новые технологические процессы, значительно повышающие качество шарошечных долот, - создание зубчатых и штыревых долот методом центробежного литья с объемным армированием зубчатого вооружения карбидом вольфрама. С целью повышения долговечности опоры разработаны новые оригинальные решения. Описаны оборудование и инструмент для горячего накатывания зубьев. Приведены параметры процесса накатывания. Освещены вопросы эксплуатации и результаты промысловых испытаний буровых долот новых конструкций. [47]
Нами разработан способ центробежного армирования зубчатого вооружения долот зернами карбидов вольфрама, позволяющий размещать зерна не на поверхности, а в теле рабочей части зубчатого вооружения. Зерна карбидов вольфрама вводят в струю расплавленной стали при центробежной отливке шарошек долот. Они частично растворяются в стали, образуя металлическую связку, обогащенную углеродом и вольфрамом, при кристаллизации которой выделяются карбиды сложного состава, образующие эвтектику со стальной матрицей. По границам зерен карбидов вольфрама образуется переходная зона, насыщенная вольфрамом, выделившимся из раствора при кристаллизации, что обеспечивает надежное крепление зерен карбидов в стальной матрице. [48]
Анализ показателей работы серийных и опытных долот позволил сделать заключение, что повышенная эффективность долот 1Э269Т по сравнению с серийными 1У269Т в основном связана с повышением износостойкости зубчатого вооружения, особенно в начальный период работы долота. [49]
Опоры шарошечных долот типа М находятся на забое более длительное время, чем опоры долот других типов, и, кроме того, они по габаритным размерам несколько уменьшены за счет увеличения высоты зубчатого вооружения, поэтому к опорам этих долот предъявляются наиболее высокие требования. [50]
Волновая схема предусматривает расположение зубьев на венцах шарошек с различной длиной по всей окружности, причем изменять длину зубьев можно ступенчато, т.е. через один или несколько зубьев. Зубчатое вооружение, размещенное таким образом, позволяет одним зубьям с укороченной длиной глубоко внедряться в поверхность забоя я вырабатывать узкие глубокие лунки в породе, а следующим за ними зубьями с увеличенной длиной обрушивать боковые стенки узких лунок, Получая глубокие широкие сферы разрушения. Особенно эффективно использовать волновую схему при создании долот для бурения твердых, пластичных, мелкозернистых пород VI - VIII категории, когда сферы от удара обычных зубьев о забой не обеспечивают получения широких сфер разрушения. Для увеличения срока службы зубьев уменьшенной длины в волновой схеме предусматривается создание зубьев квадратного сечения с увеличенной площадкой рабочего притупления. [51]
Современные тенденции мировой практики сводятся к созданию долот с равностойкими герметизированными маслонаполненными опорами и эффективным вооружением. Эффективность зубчатого вооружения достигается совершенствованием его форм, методов армирования и применением твердосплавных штырей. Разработанные системы герметичных маслонаполненных опор с подшипниками скольжения и качения значительно повышают ресурс работы опорного узла. Поэтому зубчатое вооружение в настоящее время становится лимитирующим фактором долговечности долот. Шарошки долот имеют клиновидное стальное зубчатое вооружение или в виде твердосплавных зубков, применяется также комбинированное вооружение из стальных и твердосплавных зубков. Для повышения долговечности зубчатого вооружения созданы долота с усиленным Т -, Н -, П - и Г - образным зубчатым вооружением. Однако изготовление только периферийного зубчатого венца указанной формы фрезерованием требует выполнения дополнительных операций и приводит к значительным затратам. [52]
Для получения зубчатого вооружения с улучшенными эксплуатационными свойствами разработан новый процесс - горячее накатывание, отличающийся высокой производительностью и улучшением качества зубчатого вооружения. Формирование зубчатого вооружения осуществляется при взаимном обкатывании накатного инструмента и нагретой заготовки. Накатывание зубьев полного профиля выполняется за три оборота накатного инструмента. Время накатывания 6 с, время индукционного нагрева 36 - 42 с в зависимости от размеров заготовки. [53]
При изготовлении долот диаметром более 295 мм для бурения мягких пород шарошки с зубчатым вооружением отливают в корковые формы, изготовленные по выплавляемым моделям. Для повышения износостойкости зубчатого вооружения шарошек серийных долот применяют поверхностное армирование релитом, которое осуществляется смешиванием зернистого релита с расплавленным поверхностным слоем металла. [54]