Для удовлетворения потребностей в шахтных стволах и скважинах большого диаметра, проходимых, в том числе РТБ, и снижения себестоимости проходки наряду с совершенствованием технологии бурения, необходимо решать технические задачи, связанные со снижением расхода инструмента и разработкой специального ремонтопригодного породоразрушающего инструмента для установок РТБ.

При этом большое внимание следует уделять правильной отработке, восстановлению и ремонту долот (если это возможно), а также повторной отработке после ремонта.

Особенностью работы трехшарошечных долот РТБ является их непродолжительный срок службы. Так, по данным Открытого акционерного общества холдинговая компания «Спецшахтобурение» (ОАО ХК СШБ), усредненный срок службы наиболее используемых в Донбассе зубчатых трехшарошечных долот типа III 490 С-ЦВ составляет от 6 до 8 часов (для пород VII-VIII категорий по буримости). Причем, для указанных условий бурения, износ долот по вооружению составляет 30...40%, а по опорам 60...70%. Следовательно, срок службы долота в основном обуславливается стойкостью опоры. Обычно, буровой инструмент после его отработки не подлежит ремонту и восстановлению, хотя опора могла бы выдержать еще один рейс, т.е. секции долота являются инструментами одноразового ис-пользования.

При стоимости нового долота порядка 10 тыс. грн. стоимость комплекта из трех новых шарошек составляет около 2 тыс. грн., что делает ремонт долот (при годной опоре), заключающийся в замене шарошек на новые, экономически целесообразным.

Конструкция подшипникового узла секции предлагаемого ремонтопригодного долота представлена на рисунке и состоит из лапы 1 с цапфой 2. На цапфе установлен внутренний промежуточный элемент в виде колец 3, 4, 5, последовательно установленных в осевом направлении с возможностью их поворота относительно оси цапфы 2. В каждом из колец на наружной поверхности выполнены беговые дорожки, в которых размещены соответствующие ряды тел качения (комплекты шариков 6, 7, 8).

С наружной стороны тела качения контактируют с кольцами 9, 10, 11, имеющие беговые дорожки.

Конструкции секции долота на радиально-упорных бессепараторных подшипниках

Втулки 10 и 11 установлены в выполненном из упругого материала демпфирующем стакане 12, который жестко закреплен во внутренней полости шарошки, а кольцо 9 установлено непосредственно во внутренней полости шарошки 13. Кольца 3, 4, 5 зафиксированы в осевом направлении относительно цапфы 2 при помощи шайбы 14, болтов 15 и контровочной проволоки 16.

При вращении долота в результате взаимодействия зубьев шарошки 13 с забоем она вращается относительно цапфы 2. Радиальная нагрузки от забоя передаются через зубья и корпус шарошки 13 на демпфирующий стакан 12, кольца 9, 10, 11 ряды тел качения 6, 7, 8 кольца 3, 4, 5 на цапфу 2 корпуса 1 долота. Такая конструкция обеспечивает небольшие радиальные перемещения колец друг относительно друга, более рациональное распределение нагрузки между рядами тел качения, увеличивая при этом число тел качения, воспринимающих нагрузку. За счет этого снижается величина максимальных контактных напряжений на площадках контакта тел качения с беговыми дорожками колец. Это способствует снижению интенсивности изнашивания беговых дорожек колец и самих тел качения 6, 7, 8, увеличению долговечности опоры и долота в це-лом.

Медленный поворот колец 3, 4, 5 относительно цапфы 2 дополнительно снижает интенсивность изнашивания их беговых дорожек за счет вращения зоны интенсивного изнашивания.

Износ поверхности вместо цапфы долота переносится на сменные кольца 3, 4, 5, а износ внутренней поверхности шарошки - на сменные кольца 9, 10, 11, что позволяет за счет многократного использования шарошек, после восстановления вооружения, увеличить срок службы долота в целом.

© 2010 Гусева Галина Геннадиевна