Состояние и актуальность создания реновационных технологий при эксплуатации шарошечных долот, страница 4

Примечания. 1. Верхние пределы осевых усилий на долото соответ­ствуют нижним пределам частот вращения долот. 2. В высшей степени крепких абразивных или сильнотрещиноватых породах частоту вращения рекомендуется уменьшать до 1 с-1. 3. По мере изнашивания вооружения шарошек долот М, С, Т, ТК необходимо постепенно увеличивать осевое усилие до верхнего предела.

* Продувка воздушно-водяной смесью.                                                  

Для зарубежных шарошечных долот (фирма «Байкер- Хьюс»,США) рекомендуемые режимные параметры незначительно отличаются от режимных параметров, рекомендуемых для эксплуатации отечественного бурового инструмента (Таблица 1.8).                                                           

                                                                                                           Таблица 1.8

Рекомендуемые режимные параметры

для трехшарошечных долот фирмы «Бейкер-Хьюс» (США)

Вид воору­жения и тип долота	Тип буримой породы формации		Допустимые на долоте
			нагрузка, кН/мм	частота вращения, мин-1
Фрезеро­ванный зу­бок	S	Мягкая, слабоабразивная	0,18-0,54	120-70
	М	Средней крепости и абразивности	0,22-0,9	100-60
	н	Твердая, среднеабразивная	0,72-1,26	80-40
Твердо­сплавной зубок	ВН50	Довольно мягкая, слабоабразивная	0,18-0,72	150-50
	ВН60	Средней крепости и абразивности	0,36-0,9	120-50
	ВН70	Абразивная, средней крепости и крепкая	0,54-1,08	90-50
	ВН80	Очень крепкая и крепкая	0,90-1,44	80-50

Тяжелые горногеологические условия обуславливают делать подбор материала для изготовления каждого элемента долота дефференцировано.

Для изготовления долот различных типоразмеров на ОАО «Волгабурмаш» применяются разные стали (Таблица 1.9)

Таблица 1.9

Стали, применяемые для изготовления долот в

ОАО «Волгабурмаш»

Наименование деталей	Диаметр долота, мм	Марка стали	Номер технических условий
Шарошка	< 187,3 190,5 215,9-295,3 311,1 и более	17НЗМА-Ш 17НЗМА-ВД 16ХНЗМА-ВД 18ХНЗМА	3-938-75 14-1-8-71 14-1-8-71  3-850-74
Лапы	< 187,3 190,5-295,3 311,1 и более	14ХНЗМА-Ш 14ХНЗМА-ВД 142НЗМА	3-938-75 14-1-8-71 3-850-74
Шары и ролики	Всех размеров	55СМ5ФА-ШД	14-14-71

Ост 26-021315-84 предусматривает для изготовления лап и шарошек долот достаточно широкий ассортимент сталей (Таблица 1.10)

          Таблица1.10

Стали для изготовления лап и шарошек по ОСТ 26-02-1315-84

Наименование детали	Диаметр долота, мм		Марка стали		Номер ТУ
Шарошка		46,0-212,7 215,9-295,3 311,1 и более	17НЗМА-ША 16ХНЗМА-Ш 17ХНЗМА-Ш	ТУ 3-938-79 ТУ 3-938-79 ТУ 33859-80
Лапа		46,0-151,0 158,7-212,7 215,9 222,3-295,3 311,1 и более	14ХНЗМА-Ш 22ХГНМА-Ш 22ХГНМА 14ХНЗМА-Ш 22ХГНМА-Ш 14ХНЗМА 14Х2НЗМА	ТУ 3-938-79 ТУ 3-35-79 ТУ 3-35-79 ТУ 3-938-79 ТУ 3-35-79 ТУ 3-850-80
Долото с опорой качения
Шарошка		112,0-190,5 215,9-295,3 311,1 и более	17НЗМА-Ш 16ХНЗМА-Ш 16ХНЗМФА 18ХНЗМА	ТУ 3-938-79 ТУ 3-938-79 ТУ 3-195-83 ТУ 3-850-80
Лапа		112,0-190,5 215,9-295,3 311,1 и более	14ХНЗМА-Ш 14ХНЗМА-Ш 14ХНЗМФА 14ХНЗМА 14Х2НЗМА	ТУ 3-938-79 ТУ 3-938-79 ТУ 33-195-83 ТУ 3-850-80

В  связи с тем что одной из основных причин отказов шарошеч­ных долот является износ подшипников шарошек [10,11,12], серьез­ное внимание при изготовлении бурового инструмента уде­лятся материалам для производства тел качения. Стали для них про­изводятся методом электрошлакового переплава с последующей тер­мической обработкой до получения твердости НRС = 54-58. Для изготовления подшипников качения шарошечных долот применяют стали, состав которых приведен в табл. 1.11

Таблица 1.11

Химический состав сталей для изготовления тел качения, %

Марка стали	С	Мп	51	N1	Сг	Мо	5	Р
55СМА 50ХН 55СМА-1 55СМ5ФА-Ш-Д	0,5-0,6 0,45-0.55 0,53-0.6 0,53-0,6	0.3-0,5 0,5-0,8 0,3-0,6 0,3-0,6	0,8-1,0 <0.35 08-10 0.5-1,1	<0,3 1,0-1.5 <0,3 <0,3	<03 0,45-0,75 <0,3 <0,3	0,4-0,6 - 0,4-0,6 0,4-0,6	0,03 0,03 0,025 0,015	0.03 0,03 0,025 0,025

На практике наиболее широко используют сталь 55 СМ5ФА-Ш-Д, выплавляемую с использованием электрошлакового и ваку-умно-дугового переплава.Ролики из этой стали термообрабатывают до твердости НКС=55—57, а шарики - до твердости НКС = 54-56. Тела качения сортируют по группам с разноразмерностью в одной группе для роликов 0,01 мм, для шариков 0,005 мм.

Для повышения долговечности вооружения бурового инстру­мента применяют твердые сплавы. Фрезерованные зубья шарошеч­ных долот от предотвращения абразивного изнашивания наплавля­ют твердым сплавом: релитом «3» зерновым (при наплавке с нагре­вом током высокой частоты) или релитом «ТЗ» трубчато-зерновым (при наплавке ацетиленокислородным пламенем). Вооружение шты­ревых шарошечных долот армируют зубками из металлокерамичео кого твердого сплава.