ШАРОШКА ДОЛОТА ИЗ СПЕЧЕННОГО КАРБИДА ВОЛЬФРАМА ДЛЯ БУРЕНИЯ ТВЕРДЫХ ПОРОД

1. Буровое долото, содержащее
корпус долота, имеющий закрепленную на нем по меньшей мере одну шейку подшипника, и
шарошку, закрепленную с возможностью вращения на шейке подшипника, и имеющую множество режущих элементов, причем как шарошка, так и режущие элементы изготовлены из спеченного композиционного материала, содержащего твердые частицы, спеченные со связующим веществом металлического сплава.
2. Долото по п.1, в котором
твердые частицы выбираются из группы, состоящей из: алмаза, карбида бора, нитрида бора, нитрида алюминия, а также карбида или борида группы, состоящей из W, Ti, Mo, Nb, V, Hf, Та, Cr, Zr, Al и Si, a
связующее вещество выбирается из группы, состоящей из кобальта, никеля, железа, титана и их сплавов.
3. Долото по п.2, в котором количество связующего вещества относительно количества твердых частиц находится в пределах примерно от 5 до 40 мас.%.
4. Долото по п.1, в котором режущие элементы представляют собой зубья, изготовленные как неотъемлемая часть шарошки.
5. Долото по п.1, в котором режущие элементы представляют собой отдельно изготовленные вставки, прикрепленные к шарошке.
6. Буровое долото, содержащее
корпус долота, имеющий множество шеек подшипников, каждая из которых закреплена на нем и отходит от него вниз и внутрь в направлении оси вращения долота, причем корпус и шейки подшипников изготовлены из легированной стали,
множество шарошек, каждая из которых имеет внутреннюю полость, которая закрепляется на одной из шеек подшипников с возможностью вращения относительно нее во время вращения корпуса долота, причем каждая из шарошек имеет внешнюю поверхность, содержащую множество выступающих от нее режущих элементов, и при этом
шарошки и режущие элементы изготовлены из спеченного карбида вольфрама.
7. Долото по п.6, в котором режущие элементы представляют собой зубья, изготовленные в виде неотъемлемой части каждой из шарошек.
8. Долото по п.6, в котором режущие элементы представляют отдельно изготовленные вставки, прикрепленные к шарошкам.
9. Долото по п.6, в котором спеченный карбид вольфрама содержит связующий металл, выбираемый из группы, состоящей из кобальта, никеля, железа и их сплавов.
10. Способ изготовления шарошки для бурового долота, включающий
а) помещение порошка из твердых частиц и связующего металла в пресс-форму, затем,
б) приложение давления к порошку для изготовления заготовки,
в) механическую обработку заготовки для создания конусообразного изделия из заготовки и, затем,
г) спекание конусообразного изделия до достижения им желаемой плотности.
11. Способ по п.10, в котором
на шаге (в) осуществляют механическую обработку заготовки так, чтобы по меньшей мере некоторые из размеров конусообразного изделия были выборочно больше желаемых окончательных размеров шарошки, а
во время шага (г) конусообразное изделие сжимается по существу до желаемых окончательных размеров шарошки.
12. Способ по п.10, в котором на шаге (в) осуществляют механическую обработку зубьев на конусообразном изделии.
13. Способ по п.10, в котором
на шаге (в) осуществляют механическую обработку множества отверстий в заготовке, а
после шага (г) осуществляют установку режущих элементов из спеченного карбида в отверстия,
14. Способ по п.13, в котором дополнительно осуществляют
ввод в отверстия после шага (в) цилиндрических убирающихся элементов, которые имеют желаемый окончательный диаметр для отверстий,
а на шаге (г) оставляют убирающиеся элементы в отверстиях во время спекания для ограничения их сжатия.
15. Способ по п.10, в котором шаг (в) выполняют в то время, когда заготовка находится в неспекшемся полностью состоянии.
16. Способ по п.10, в котором после шага (б) и до шага (в) осуществляют нагрев заготовки для ее частичного спекания.
17. Способ по п.10, в котором
на шаге (в) осуществляют механическую обработку цилиндрической полости внутри заготовки для крепления шарошки на валу подшипника, а
после шага (г) осуществляют окончательную механическую обработку цилиндрической полости до образования опорной поверхности, которая имеет желаемый размер и класс обработки поверхности.
18. Способ по п.10, в котором используют твердые частицы, представляющие собой
материал, выбираемый из группы, включающей алмаз, карбид бора, нитрид бора, нитрид алюминия, а также карбид или борид группы, состоящей из W, Ti, Мо, Nb, V, Hf, Та, Cr, Zr, Al и Si, a
связующее вещество выбирается из группы, состоящей из кобальта, никеля, железа, титана и их сплавов.
19. Способ по п.10, в котором на шаге (б) осуществляют
размещение и герметизацию порошка внутри гибкой и герметичной емкости,
окружение емкости жидкостью и
приложение давления к жидкости.
20. Способ по п.10, в котором на шаге (б) осуществляют помещение порошка внутри полости жесткой пресс-формы и приложение давления к порошку посредством поршня.