3.12. Вооружение шарошек долот первого класса

Шарошечные долота первого класса для разрушения неабразивных пород имеют стальное зубчатое вооружение, выполненное заодно с шарошкой фрезерованием. Центральное вооружение выполняется в виде венцов притупленных клиньев (рис. 3.10). Основные параметры вооружения: шаг зубьев в венце s и угол при вершине клина 2γ. Площадка bl является начальной рабочей поверхностью притуп­ленного клина. П араметры зубьев зависят от размера и типа вооружения.

Д

Рис. 3.10. Геометрические параметры зубьев

ля повышения износостойкости зубья долот типов М, МС и С наплавлены твердым сплавом. Схемы наплавки показа­ны на рис. 3.11. Применяется наплавка одной грани, двух граней (высота наплавки одной из граней не менее 0,7h₀, а второй грани - не менее 0,3h₀) и объемное армирование (только долот типа М).

Расположение венцов на шарошках в пределах долота показано на рис. 3.6. Приняты следующие обозначения шарошек и венцов: самая длинная (полная) шарошка - первая, средняя по длине - вторая и самая короткая - третья. Нумерация венцов на шарошках ведется от вершины. Последние венцы называются периферийными.

Поверхность зуба

Наплавка

Тип 1 Тип 2 Тип 3

Рис. 3.11.Типы наплавки боковых граней зубьев:

тип 1 – наплавлена только набегающая грань;

тип 2 – наплавлена набегающая грань и часть сбегающей грани;

тип 3 – наплавлены все четыре грани (объемное армирование)

Параметрами, определяющими тип вооружения долота, являются шаг и угол при вершине клина.

Тип долота определяется двумя признаками: скалывающей способностью и типом его вооружения. Например, долото типа М должно иметь высокую скалывающую способность (относительное смещение осей шарошек в плане 0,08…0,10, трехконусные шарошки) и вооружение типа М.

Особенности вооружения периферии шарошек. Рабочими поверхностями периферийных зубьев являются не только площадки притупления, но и торцы зубьев со стороны обратного конуса, фрезерующие стенки скважины. Существенный износ долота по диаметру делает необходимым проработку скважины новым долотом, которое спускается в скважину взамен изношенного. Для предупреждения существенного износа долота по диаметру используются три основных технических приема.

П

Г-образный Т-образный Поперечный

ервый – кратное перекрытие забоя, прилегающего к стенке скважины. Из рис. 3.6, б видно, что периферийные венцы разрушают часть забоя, прилегающую к стенке скважины, следуя последовательно друг за другом. Это значит, что периферийная часть забоя у стенки скважины перекрывается кратно числу шарошек.

Рис. 3.12. Формы и армирование периферийных зубьев (вид со стороны обратного конуса)

Второй прием – увеличение запаса металла на износ и принятие мер по отсечению горной породы забоя от стенки скважины. Эти задачи решаются выполнением зубьев специальной формы: Г-, Т-образными и поперечными (рис. 3.12). В большинстве современных долот предусмотрено выполнение на одной шарошке периферийного венца с поперечными зубьями. Такое выполнение венца решает задачу не только увеличения запаса металла на износ, но и задачу по улучшению разрушения горной породы у стенки скважины путем ее "отсечения" от стенки.

Третий прием – армирование обратного конуса шарошек. Зерновым твердым сплавом наплавляются спинки всех зубьев со стороны обратного конуса (рис. 3.12). Между наплавками оставляются канавки для прохода промывочной жидкости. Возможна объемная наплавка зубьев и установка твердосплавных вставок 1 в обратный конус.