Ремонт карьерного бурового станка 3СБШ-200-60: Методические указания для выполнения лабораторной работы по дисциплине «Основы эксплуатации горных машин и оборудования», страница 3

Наряду с износом режущих кромок значительному износу подвергаются и боковые грани долот, не соприкасающиеся с породой забоя, причем даже тогда, когда они не соприка­саются и со стенками скважины. Очевидно, что главной причиной износа боковых граней долота в этом случае яв­ляется их взаимодействие с буровой мелочью, заполняющей скважину.

Износ долота, происходящий вследствие его взаимодействия с буровой мелочью, называют вторичным износом в отличие от износа, происходящего от взаимодействия с породой забоя, который можно считать первичным износом.

Вторичный износ приводит к уменьшению диаметра кор­пуса, а также к обнажению режущих элементов (резцов или пластинок твердого сплава), их отрыву, и, в конечном счете, к преждевременному выходу долота из строя. Вторичному износу могут подвергаться наряду с корпусом и резцы. Для долот, оснащенных съемными резцами, износостойкость корпуса дол­жна быть в несколько раз больше износостойкости резцов, т. е. вторичный износ в этом случае должен быть минимальным. Однако при испытаниях долот фиксировался износ, как резцов, так и корпуса. При бурении скважин с очисткой их сжатым воздухом корпуса режущих долот изнашиваются незначительно, хотя из­нос резцов в ряде случаев достаточно велик.

Шарошечные долота теряют работоспособность по причине износа их вооружения или опор. Могут быть аварийные выхо­ды долот из строя вследствие выкрашивания твердого сплава или заклинивания опор. В первом случае это свидетельствует о некачественной пайке твердого сплава, а во втором – о засо­рении продувочных отверстий, заводских дефектах подшипни­ков или высоких осевых усилиях. Кроме того, преждевремен­ный выход из строя вооружения долот может свидетельствовать о несоответствии типа долота буримым породам.

Данные, полученные при бурении взрывных скважин, пока­зывают, что стойкость шарошечных долот зависит от выбора типа долота, режима бурения и качества выпускаемых долот.

Стойкость долот принято выражать двумя показателями: стойкость по вооружению и стойкость по опорам. На стойкость по вооружению оказывают влияние как крепость, так и абразивность буримых пород. У зубчатых долот в основном разру­шаются периферийные венцы шарошек от пластических дефор­маций, выколов и абразивного износа. Вооружение в этих до­лотах довольно быстро выходит из строя, особенно вершины и периферийные венцы, работающие в наиболее трудных услови­ях. Средние венцы шарошек работают в более благоприятных условиях и поэтому меньше изнашиваются, хотя и на них имеются сколы металла, обусловленные некоторыми факторами изготовления долот с фрезерованным вооружением.

Стойкость штыревых долот в значительной степени определя­ется качеством запрессовки штырей. При слабой запрессовке штыри выпадают на забой, разрушают долото и приводят к вы­ходу его из строя. Если штыри запрессованы очень туго, то оста­точные напряжения в комплексе с динамическими нагрузками, возникающими при разрушении забоя, приводят к поломкам штырей и резкому снижению производительности долота.

Комбинированные шарошечные долота содержат в себе эле­менты зубчатых и штыревых долот. Вследствие различной износостойкости штырей и легированных зубьев последние раз­рушаются значительно быстрее. После этого вся нагрузка ло­жится на оставшуюся часть штырей, долото начинает работать с большими вибрациями и часто выходит из строя из-за ди­намических перегрузок. Все же следует отметить, что комбини­рованные долота в диапазоне пород с коэффициентами крепо­сти f =7÷14 значительно более стойкие, чем зубчатые и даже штыревые долота.

Анализ износа вооружения штыревых долот показывает, что срабатываются твердосплавные зубки, обрабатывающие забой, а ка­либрующие зубки изнашиваются незначительно. Интенсивный износ вооружения обычно наблюдается в крепких абразивных породах. При этом причиной выхода из строя вооружения яв­ляется не только абразивный износ, но и скол зубков. В ре­зультате износа зубков происходят постепенное уменьшение контактной нагрузки на породу забоя и снижение механической скорости бурения.