Шарошечные
долота изготовляют с разным числом шаро­шек. В свою очередь, шарошки могут
быть одно-, двух- и трехконусными
со смещением либо без смещения оси вращения относительно оси долота. Невзирая на
их огромное обилие, конструктивно шарошечные долота выполнены однотипно.

Шарошечное
долото представляет непростой механизм. В процессе его производства
обеспечивается выполнение Четыреста четырнадцать размеров. Размерные цепи долот состоят из Двести 20 четыре
звеньев, геометрически связанных .линейными и угло­выми
размерами, выполняемыми по разным системам допусков и поса­док. В
зависимости от размеров долото изготовляют секционным
либо цельнокорпусным

Простая
конструкция корпусного трехшарошечного долота (в от­личие
от секционного и бескорпусного)
с центральной промывкой показа­на на рис. Один (без сопел) и на рис. Два (с
соплами).

Рис.1. Корпусное шарошечное долото Д394С

 

Долото
состоит из последующих главных узлов: литого корпуса 1, лап 2, узла
опор, включающего цапфу 3
и подшипники 4—6,
шарошек Семь и очи­щающего либо промывочного узла. В состав последнего могут
заходить сопла Восемь и 9, формирующие
высоконапорный поток бурового раствора, также каналы 10 (рис. 2),
просверленные в корпусе 1.
Высшая часть 11
кор­пуса обычно именуется присоединительной головкой, потому что она служит для
присоединения к переводнику либо нижнему концу бурильной колонны. В данном
случае она выполнена в виде муфты с внутренней конической резьбой 12.

На нижней
части корпуса Один обычно предусмотрены пазы, в которые вставляют лапы Два со
смонтированными шарошками. Лапы приваривают к корпусу Один крепкими сварными
швами.

Рис.2. Корпусное шарошечное долото Д394Г

 

Конструкция,
показанная на рис. 1, свойственна для российских долот поперечником Триста девяносто четыре мм и
более; большая часть трехшарошечных долот вы­полняются
секционными. Внешний облик и внутренние элементы секционно­го трехшарошечного
долота показаны соответственно на рис. Три и рис. 4.

Секционное
шарошечное долото собирается из секций, свариваемых вкупе по всему внешнему
контуру сопрягаемых поверхностей. При всем этом верхние сегментные части секций
образуют присоединительную головку 1, на которой потом нарезается коническая
внешняя (ниппельная) резьба (см. рис. 3). Средняя
часть долота составляет также единое целое в ре­зультате сваривания лап 3. На
внешней поверхности лап Три предусмотрены приливы 12,
кромки и ребра жесткости, также округленные полуцилиндри­ческие приливы («бобышки»)
2 под промывочные сопла
(насадки) 10.

В СНГ сопла
изготовляют обычно из металлокерамического материала. Сопла 10 закрепляют с помощью
удерживающего замка (в этом случае стопорного кольца 9). Герметизация зазора
меж соплом и внутренней стеной полости (гнездо пролива 2) обеспечивается обычно резиновым уп­лотнением
13. Козырек Семь лапы
обычно (как и в приведенном случае) за­щищается противоабразивным
покрытием 8,
приближенным к торцу 4
шарош­ки и ее тыльной части 6, именуемой нередко оборотным конусом. На тыльной
части 6 шарошки также
наплавляют защитное покрытие с отлично сопро­тивляющейся абразивному износу
калибрующей поверхностью 5,
разде­ляемой одной из конических поверхностей корпуса шарошки. Верхушка первой
шарошки в этом случае, как и у долота со железным вооружени­ем неких
других типов, производится с лопатовиднымн элементами
и именуется лопаткой 28.

Ряд породоразрушающих частей, расположенных приблизительно по од­ной
окружности, именуется венцом. Венец 22, находящийся на периферии (у основания) шарошки,
именуется периферийным либо калибрующим, по­скольку он не только лишь углубляет
забой, да и калибрует стену скважины. Средние 21 и привершинные 20 венцы принято именовать основными.
Ос­новными конусами шарошек условно называют конические поверхности, находящиеся
не на тыльной, а на фронтальной (основной) стороне шарошки, поближе к верхушке; от
их начинают построение шарошки.

Рис. 3. Секционное трехшарошечное долото типа XV

 

Различают
также промежные дополнительные конусы, расположенные меж главным и
оборотным конусом в двух- и трехконусных
шарошках.

Часть конуса
16 шарошки, расположенная меж 2-мя венцами, на­зывается межвенцовой
расточкой 30. Если она выполняется в виде узкого, но значительного углубления
между венцовыми поясками, над которыми выступают
рабочие породоразрушающие элементы, то в данном случае
ее иногда называют кольцевой канавкой.

Стальной выфрезированный породоразрушающий
элемент шарошки принято называть зубом или реже зубцом, а твердосплавный вставной
(из­готовленный из спекаемого обычно карбидовольфрамового
порошка) — зубком или штырем Двадцать девять (см. рис. 3). Углубление между двумя соседними
зубьями, расположенными на одном и том лее венце, называют обычно вы­емкой 23.
Значительную выемку, образованную на месте одного-двух срезанных зубьев или
сбоку одного из них, принято называть выфрезировкой.

Нижняя часть
18 зуба — основание, а верхняя Девятнадцать — вершина. Ребра сопряжения поверхностей
вершины зуба, а нередко и всю вершину полно­стью неправильно обобщают единым
названием «режущая кромка».

Поверхность
26 зуба, обращенную к периферии — к периферийному венцу шарошки, принято
называть обычно наружной стороной, а поверх­ность 27, обращенную к вершине, —
внутренней стороной зуба. Поверх­ность 25, обращенная по направлению вращения
шарошки, называется на­бегающей или передней гранью (реже передней стороной или
передним крылом зуба), а поверхность 24,
направленная в противоположную сторо­ну, — тыльной или задней гранью
(стороной). Рабочие поверхности сталь­ных зубьев шарошки и других
быстроизнашивающихся элементов долота нередко защищаются наплавляемым антиабразивным покрытием.

На верхнем
торце присоединительной головки Один выбивают размер, за­водской номер и тип
долота, товарный знак и номер партии долот.

Широкий
проходной канал, ограниченный внутренними стенками го­ловки 1, принято называть
внутренней полостью Четырнадцать долота, а
заплечики

5)     — упорным уступом (торцом), который
обычно имеет скошенную фаску.

На рис. Три
видны также крышка Семнадцать компенсатора и
предохранитель­ный сбрасывающий обратный клапан Одиннадцать автономной герметизированной
принудительной системы смазки элементов опоры шарошки.

Внутренние
элементы долота показаны на рис. Четыре и рис. 5, а крышка или пробка Двадцать компенсатора Двадцать пять — на рис. 5. Опора шарошки долота обычно состоит из консольной
цапфы 2, составляющей единое целое с ла­пой
15, и подшипников, позволяющих шарошке при вращении долота сво­бодно
вращаться относительно цапфы и передавать осевые и радиальные нагрузки. Один из
подшипников одновременно с отмеченными функциями выполняет также роль
запирающего, фиксирующего устройства, удержи­вающего шарошку на цапфе от
продольного смещения. Поэтому такой подшипник называют замковым. Обычно,
он выполняется в виде ша­рикоподшипника 12.
Его шары заводятся в соответствующее гнездо через цилиндрический проход 16, просверливаемый в цапфе и
запираемый после их установки специальной деталью, называемой замковым пальцем 18. Эта деталь имеет форму7 штыря, а играет роль пробки, заходящей в проход

6) и не позволяющей
шарам выкатываться из беговой дорожки 10.

В пальце Восемнадцать на одном его конце
(переднем) вытачивается сферический вырез
17, точно соответствующий (при совместной обработке пальца с цапфой)
профилю внутренней беговой дорожки Десять
замкового подшипника, а на другом — канавка Девятнадцать под сварочный шов, фиксирующий
правильное положение пальца и препятствующий его смещению и выпадению.

Рис. 4. Элементы опоры шарошки.

 

По обеим
сторонам замкового подшипника обычно монтируют боль­шой и малый подшипники.
Большой подшипник у многих отечественных и зарубежных долот состоит из беговой
дорожки 14, роликов Тринадцать и направ­ляющих плоскостей 1. Он отделяется от замкового
шарикового подшипни­ка буртиком 11.

Малый
подшипник в большинстве случаев выполняется в виде подшипника скольжения с втулкой 4,
которая впрессовывается в гнездо 8, высверли­ваемое в шарошке. Втулку Четыре часто
называют фрикционной. Торцовая (кон­цевая) Три и боковая поверхности цапфы на
участке этого подшипника, обычно, наплавляются тонким антиабразивным
покрытием.

В состав
опоры, обычно, входит также подшипник Девять в виде план­шайбы с накаткой Шесть по
боковой поверхности и со шлифованным днищем 5. Подпятник впрессовывают в
соответствующее ему гнездо 7, высверленное в днище шарошки. Его нередко называют
концевым упорным подшипни­ком, однако под концевым подшипником также
подразумевается малый подшипник с фрикционной втулкой Четыре или весь комплекс
элементов сколь­жения, включая втулку Четыре и подпятник 9.

В случае, если опора долота герметизирована (см. рис. 5) в ее со­став
в большинстве случаев включают также сальниковое уплотнение 23, гибкую диа­фрагму Двадцать один
(являющуюся основной деталью компенсатора), заполняемый смазкой резервуар (или
лубрикатор) 24, каналы для смазки Двадцать два и крышку или пробку 20, перекрывающую
полость резервуара 24.

В Российской
Федерации для бурения нефтяных скважин выпускают­ся одно-, двух- и трехшарошечные долота.

 

 

Рис. 5. Секция долота с герметизированной опорой.

 

 

 

 

 

1.1