ШАРОШКА БУРОВОГО ДОЛОТА
DRILLING BIT ROLLING CUTTER

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к конструкции шарошек буровых долот.
Эффективность работы штыревых шарошечных долот зависит от многих факторов, основным из которых является надежность крепления твердосплавных зубков в корпусе шарошки. В настоящее время наиболее распространенным способом крепления зубков является метод запрессовки, пайки и использование промежуточных втулок.
Известна шарошка бурового долота, включающая венцы, армированные твердосплавными вставками, которые крепятся в корпусе шарошки посредством двух промежуточных втулок, одна из которых цанговая (см. авт.св. СССР №1033691, кл. E21B 10/16, 1983 г.).
К недостаткам этой шарошки следует отнести ограниченную область его применения, так как такая конструкция может быть использована только в долотах большого диаметра, а также сложность конструкции узла крепления твердосплавных вставок.
Наиболее близкой к предложенной по технической сущности и достигаемому результату является шарошка бурового долота, включающая корпус с венцами, армированными твердосплавными вставками (см. патент Великобритании №2436025, кл. E21B 10/16, 2007).
К недостаткам этой шарошки бурового долота, при изготовлении которой используется способ запрессовки твердосплавных вставок, следует отнести значительную трудоемкость технологии ее изготовления, связанную с креплением твердосплавных зубков, а именно с необходимостью шлифовки боковой поверхности как самих зубков, так и отверстий под них на венцах шарошек.
В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение упрощение технологии крепления твердосплавных зубков и, тем самым, снижение стоимости изготовления шарошек.
Поставленный технический результат достигается тем, что шарошка бурового долота, включающая корпус с венцами, армированными твердосплавными вставками, согласно изобретению она снабжена втулкой, жестко закрепленной на венце, причем один из торцов втулки выполнен с пазами под твердосплавные вставки, имеющими конгруэнтные контактирующие поверхности, при этом твердосплавные вставки со стороны вершины имеют опорную поверхность, взаимодействующую со стенками паза втулки.
Достижению указанного технического результата способствует также и то, что:
- опорная поверхность твердосплавных вставок выполнена в виде кольцевого бурта,
- опорная поверхность твердосплавных вставок выполнена в виде одного или двух симметрично расположенных сегментов.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид шарошки; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1, на фиг.3 и 4 - варианты выполнения опорных поверхностей зубков, на фиг.5, 6 и 7 - соответственно вставка с опорной поверхностью в виде односегментного, кольцевого и двухсегментного бурта.
Шарошка бурового долота содержит корпус 1 с венцами 2, армированными твердосплавными вставками 3. Шарошка снабжена втулкой 4, жестко закрепленной на венце 2, причем один из торцов втулки 4 выполнен с пазами 5 на торце под твердосплавные вставки 3, которые со стороны вершины имеют опорную поверхность, взаимодействующую со стенками пазов 5 втулки 4. Опорная поверхность твердосплавных вставок 3 может быть выполнена в виде кольцевого бурта 6 или в виде одного 7 или двух 8 симметрично расположенных сегментов. Опорная поверхность в виде кольцевого бурта 6 используется при оснащении шарошек твердосплавными вставками 3 с полусферической вершиной, а опорная поверхность в виде одного 7 или двух 8 симметрично расположенных сегментов используется при оснащении шарошек с фигурной вершиной, например в виде клина. В последнем случае необходимо сохранять заданную схему поражения забоя и поэтому заданная схема поражения забоя должна сохраняться в течение всего времени работы шарошки.
Крепление твердосплавных вставок 3 осуществляется следующим образом. После установки твердосплавных вставок 3 в гнездах 9 корпуса 1 их ориентируют в зависимости от вида опорной поверхности определенным образом. После этого твердосплавные вставки 3 окончательно фиксируются втулкой 4, пазы 5 которой совмещают с твердосплавными вставками 3. При этом 3 опорные поверхности твердосплавных вставок 3 взаимодействуют со стенками пазов 5 втулки 4. После совмещения пазов 5 с твердосплавными вставками 3 втулка 4 жестко крепится с корпусом 1 любым известным способом, например посредством лазерной сварки с образованием швов 10 или путем запрессовки втулки 4 на венец 2.
Такое выполнение шарошки обеспечивает надежное крепление твердосплавных вставок 3 без использования дорогостоящих операций по шлифовке боковых поверхностей вставок 3 и гнезд 9 под них в корпусе 1 шарошки.
Применение долот с предложенной конструкцией шарошки позволяет упростить технологию изготовления шарошечного долота и, тем самым, снизить стоимость как самих шарошек, так и долота в целом.